就目前而言，陆地上可用资源明显不足，人们高度关注海洋资源的开发，通过水下环境监测，不仅与水资源保护和管理有着密切的联系，而且也关系到水环境污染防控与海洋科学研究等。其中，在水下环境监测系统中，通过无线传感器网络的应用，可以将环境监测的范围拓展开来，将数据的实时性发挥出来，再加上部署灵活与较强的稳定性，非常适合应用于水质检测、海洋探测等领域。
一、水下环境监测的关键技术
（一）水下环境信息感知技术
在传感技术方面，作为重要的信息技术之一，主要是指在自然信源获取信息，并实现向电信号、模拟信号等形式的顺利转换，而且与信息时代下数据的采集、处理等方面有着密切的联系。一般来说，在传感器与MCU、通信接口等组合以后，有助于集成化传感器节点的形成，或在浮标、潜标等监测平台上合理运用，以此来满足其集成化应用需求，从而更好地监测水下环境的诸多要素。目前，水下智能传感器越来越流行，其智能校准、故障检测等功能显著，而且在自动滤波降噪的加工处理方面也有着自己的造诣。因为水下能源的匮乏程度较为严重，环境的复杂程度较高，更加明确提出了对水下传感器的要求【1】，如体积小、能耗低等。在未来，要想将传感器技术的发展前景拓展开来，必须要加强新材料、新工艺等合理运用，将传感器的信息感知能力提升上来，使其与集成化、智能化、微型化等应用需求不谋而合。
（二）通信技术
在水面网关节点与控制中心间的通信方面，水面网关节点大都在近岸水面或中远海海面上进行设置，在通信距离较远的影响下，岸基移动通信和短波无线通信的应用价值无法得到发挥，在水面网关节点与岸上控制中心间的通信方式中，卫星通信、GPRS等较为常用。针对于卫星通信，通过人造卫星的应用，可以促进无线电波发射和接收工作的顺利进行，为地球站之间的相互通信提供极大的便利性，不断拓展其覆盖范围，在使用的微波波段方面，最低为1GHz，最高为10 GHz，但是在电波回声、地球两极通信等方面仍然存在着较多的局限性因素。
现如今，在水面节点与岸基控制中心间的传输过程中，北斗卫星导航系统的短报文通信的作用越来越凸显，而且具有较强的抗干扰能力，确保通信安全。在未来，通过人工智能技术的应用【2】，可以不断完善卫星通信，使卫星通信系统的构建与安全性、可靠性、高效性要求相互协同。
（三）水下图像处理技术
如果图像质量较低，极容易影响到后续水下目标的特征提取和检测识别，所以应加强采集图像的修复处理。在水下图像处理方法中，传统图像处理和深度学习方法较为常用。其中，在传统的图像处理方法中【3】，水下图像复原方法主要与图像的退化模型相结合，加强逆向思维的运用，以此来对复原参数进行推导，最终实现复原后的图像的顺利取得。
二、水下环境监测系统架构
基于规模的大小进行划分，小型水下环境监测系统、UWSNs的环境监测系统为主要的构成类型。其中，针对于前者，其组成要素离不开水下设备、水面浮台和岸基处理中心。在水下设备中，潜标、水下机器人等比较常见，主要负责借助无线通信技术活有线光缆，向水面浮台及时传输采集的水文信息、位置信息、图像等，并对相应的控制指令予以大力执行。针对于水面浮台，在上传数据和下发控制指令方面发挥着重要的作用和优势，在与岸基处理中心的数据传输过程中，无线方式得到了广泛应用，通常来说，水面浮台配置的电源应确保高度的充足性，且加强太阳能电池板的装设，通过电缆，将能源提供给水下设备。而对于岸基处理中心，人机交互界面有助于相关操作的顺利执行，即数据显示、处理等，并实现控制指令的及时下发。在水下信息传输方面，此类小型水下环境监测系统主要借助光缆实现，其通信速率较快，且数据时效性与安全性较强，再加上充足的能源供应支持，有助于不断延长系统的作业时间。但是其监测范围比较局限化，面对某一模块故障的出现，极容易干扰到整个系统，严重降低系统的稳定性。
现阶段，通过分析水下环境监测系统的发展方向，主要体现在精准性、实时性、三维立体监测等方面，UWSNs，在诸多水下环境监测系统中广泛使用，以此来为监测任务的开展奠定良好的基础，充分展现出其灵活性、高效性等优势。一般地，水下为UWSNs大量传感器节点的部署场所，借助各个节点的相互协作，为数据采集和传输的实施提供便捷，环境数据在水声通信方式的支持下，有助于向水面汇聚节点的顺利传输，然后再借助无线电通信，实现向岸上控制中心的顺利传输。UWSNs的水下环境监测系统，其部署较为灵活、稳定，且监测范围大，在水质监测、海洋资源勘探等领域具有较高的应用价值。图1为UWSNs的环境监测系统的网络结构图：
图1 UWSNs的环境监测系统的网络结构图
三、结束语
总之，众所周知，我国人多水少，水资源时空分布的均匀性不足，部分地区的水资源短缺问题较为严重，再加上人们缺少对水资源开发、利用的高度重视，使得水环境污染问题不容忽视。基于此，必须要给予水下环境大力的保护，实现水资源的合理开发。
