无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线通信技术自组织构成的网络,被广泛地应用于环境监测、海洋探测、智能交通、工业安全生产以及重大灾害监测预警等各个领域。无线传感器网络的覆盖性能是衡量无线传感器网络服务质量的一项重要指标,它直接反映了网络节点对被监测区域的监控程度。本文以提高二维平面和三维曲面两种不同应用环境下无线传感器网络的覆盖服务质量和减少无线传感器网络能量消耗、延长网络生命周期为目标,对无线传感器网络覆盖修复方法展开研究。首先,为了平衡二维无线传感器网络覆盖修复的能量消耗,延长网络寿命,研究基于泰森多边形图解的k-覆盖修复算法。阐述二维无线传感器网络中覆盖问题的系统模型,并定义了最优化问题。在此基础上,对最优化问题进行数学建模。利用高阶泰森多边形图解理论,设计一种局部的k-覆盖修复算法。然后,由于现有的二维理想平面和三维全空间的传感器网络覆盖修复方法不能被直接应用到三维曲面处理无线传感器网络的最佳覆盖问题。因此,为了解决当前存在的方法对三维曲面的不适应性,本文研究基于移位策略的最佳曲面覆盖近似算法。在阐述一个新的覆盖模型—曲面覆盖模型的基础上,给出最佳的曲面覆盖问题的定义,并基于离散化理论,将最佳的曲面覆盖问题转换成离散的最佳划分覆盖问题。利用移动策略,设计解决最佳曲面覆盖问题的两种近似算法。最后,以MATLAB为仿真平台,先是对二维无线传感器网络中基于泰森多边形图解的k-覆盖修复算法进行仿真实验,接着对基于移位策略的最佳曲面覆盖近似算法进行仿真实验。根据实验结果可以得到,基于泰森多边形图解的k-覆盖修复算法平衡了网络中节点的传感负载,使网络能够拥有更长的工作时间;而基于移位策略的最佳曲面覆盖近似算法提高了网络的覆盖效率,同时减小了网络的硬件消耗。本文提出的算法具有有效性,并对实验结果进行整理分析。