传感器设计、信息技术以及无线网络等领域的快速进步,为无线传感器网络(WSN)的发展铺平了道路。WSN可以把虚拟世界和现实世界以前所未有的规模相结合,并开发大量实用型的应用,包括民用基础设施保护、居住地监测、精准农业、有毒气体检测、供应链管理等方面。WSN的广泛应用使得网络性能优化问题成为研究的热点。覆盖率反应了网络所能提供的的感知服务质量,是衡量WSN网络性能的关键指标。本文对WSN的覆盖理论进行了研究与分析,根据网络实际场景选取静态覆盖方式部署传感器节点。蜂群算法全局搜索能力强,但后期收敛速度慢;粒子群算法开发能力强,但易陷入局部最优解。本文提出一种优势互补的混合算法,并应用于网络覆盖优化中。混合算法将种群分为两个子群,并分别按照蜂群算法和粒子群算法进化。进化过程中,两个子群根据全局最优解选择不同的学习方式,实现子群进化的相互引导。通过对网络覆盖的仿真实验,验证了算法在网络优化中的有效性,即可提高网络覆盖率,降低网络冗余度,改善网络性能。网络生命周期是衡量WSN网络性能最重要的指标,而能量是影响网络生命周期的关键因素。LEACH协议是一种低功耗的分簇路由协议,其优点是算法简单、无需路由维护;其缺点是易出现能量空洞问题和热点问题,且协议实现的前提条件是各节点能够与基站直接通信,而这在实际情况中是不可能的。针对LEACH协议的缺点,本文提出一种多跳路由改进方案。在簇的建立过程,提出一个基于节点初始能量和当前能量的簇首选择概率公式,使得网络能量负载更加均衡。在簇的路由建立过程,根据簇首能量、簇内成员节点数和簇首位置三种因素,引入代价函数,簇首根据代价函数选取中继节点,解决LEACH协议中的热点问题。使用MATLAB对改进前后的LEACH协议进行仿真,仿真结果表明,改进后的LEACH协议能够有效均衡网络能量负载,延长网络生命周期。通过对网络覆盖优化算法的研究和路由协议的改进,面向地质灾害监测的WSN网络性能得到了优化。