部署是无线传感器网络最重要的研究方向之一。合理的节点部署策略可以优化网络的拓扑结构,提升网络的整体能量效率,提高网络的服务质量。因此,对传感器网络节点部署技术的研究具有极其重要的理论意义和实用价值。传统的无线传感器网络节点部署研究主要停留在二维平面模型,随着研究的深入以及监测任务的复杂化,三维空间模型的无线传感器网络部署成为研究的重点。本文主要围绕三维空间中三维曲面传感器节点部署和水下传感器节点部署两个方面进行研究,结合实际应用环境需求,提出节点部署优化算法。因此本文的主要工作及创新点如下:(1)为解决三维曲面无线传感器网络节点部署问题,提出一种三维曲面全覆盖传感器网络确定性部署算法(Full Coverage Deterministic Deployment Algorithm in 3D Surfaces,FCDDA)。采用Delaunay三角剖分算法对连续的曲面离散化处理,选择三角剖分中的顶点作为传感器节点部署候选位置,然后基于贪心策略从传感器节点部署候选位置迭代选择权重最大的节点作为传感器节点部署位置,使用最少数量的节点完成对整个曲面的全覆盖,其中节点权重定义为传感器网络覆盖分区集的增量。仿真结果表明,所提出的FCDDA算法在解决三维曲面部署问题时取得了较好的结果,且与同类算法相比该算法更具有可行性,适用于任意复杂曲面。(2)针对地理信息未知的三维曲面,例如原始森林火灾监测、海底勘探和地震灾区监测等,无法预设网络的拓扑结构,导致确定性网络部署方案无法实施,提出一种三维曲面多移动节点的传感器网络部署算法(Multiple Mobile-node Deployment Algorithm in 3D Surface,MMDA)。采用由随机分布下的静态节点和移动节点相互配合共同完成对监测区域的覆盖,首先利用静态节点构建Delaunay三角网来判断覆盖空洞的大小和位置,然后基于移动节点设计出覆盖空洞修复策略,同时该算法还考虑到实际应用中节点的移动能耗,对单个移动节点设置最大移动距离阈值。仿真结果表明,所提出的MMDA算法与同类算法相比提高了网络整体覆盖率,且降低了网络能耗。(3)针对水下无线传感器网络节点部署问题,提出一种基于深度调节和分层的水下传感器网络节点部署算法(Depth-adjustment and Layering Deployment Algorithm,DLDA)。首先将节点随机散布在监测水域表面,所有节点构建泰森多边图(Voronoi图),并利用Voronoi图来计算节点冗余度,将冗余的节点在垂直方向上调节到下一层,根据每层中的节点数以及该层中节点之间的平均欧式距离确定节点调节的深度,重复算法实现整个网络中每一层的网络覆盖。仿真实验表明,所提出的DLDA算法在网络覆盖率、连通性以及网络生命周期等方面与已往的水下传感器节点部署算法相比都有优势。