近年来,无线传感器网络技术发展迅速,因其低成本、低功耗、高适应性等特点,被广泛地应用到各个领域,特别是军事领域的应用一直被世界各国所广泛重视,区域警戒是其中一项重要应用。在保证网络覆盖性能的前提下,如何结合区域警戒自身特点和要求,降低网络成本,延长网络寿命,一直是这个研究方向的重点课题,也是影响无线传感器网络技术从理论到应用的一个关键问题。为了降低节点密度和网络成本,提高网络寿命,论文首先对区域覆盖、陷阱覆盖和栅栏覆盖这三种覆盖方式下的节点密度进行研究,相应地将监控区域划分为三种安全警戒级别,并设计一种区分不同安全警戒级别采取不同覆盖方式的覆盖方案。在此基础上,结合区域警戒的实际需求,初步建立了一种适用于区域警戒的无线传感器网络框架,并通过对该网络的覆盖性能、路由方式及系统能耗等相关性能的讨论,分析说明了其可行性。然后进一步针对三种覆盖方式中适合区域警戒应用的陷阱覆盖空洞的检测与修复进行研究,提出一种分布式陷阱空洞检测和修复方法。该方法利用Delaunay三角形划分和聚类获取空洞外形,然后基于权重判断节点修复顺序。从而避免了弧段拼接的多种可能性导致的失效并且有效降低了所需额外节点数。仿真实验有效地验证了该算法的可行性,对大面积陷阱空洞修复有更好的修复效果。最后结合实际地形应用背景,以丘陵地形为例,提出一种基于数字高程地图坡度信息的地形修正方法,通过构建传感器节点方向梯度感知模型,实现起伏地形下的陷阱空洞检测与修复。并在此基础上,进一步研究了坡度、坡向和节点间距对陷阱空洞检测结果的影响规律,为在实际地形条件下部署传感器网络提供了参考。