无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）具有尺寸小、成本低、部署方便等优点,在智慧农业环境监测中有着重要应用。但传感器节点携带能源有限,且农田监测具有运行周期长、环境复杂多变等特点,使得保证持续高效的数据采集传输成为环境监测的一大难点。分簇路由技术能够将网络节点合理划分成簇,科学规划多跳传输路径从而延长网络生存周期;基于分簇的数据融合技术可以通过减少节点冗余数据传输来降低网络通信消耗,所以本文围绕提升网络能效的目标,对这两项关键技术进行深入研究,具体内容如下:（1）针对现有分簇路由协议存在的簇头选举不合理、易造成网络“热区”等不足之处,基于模糊逻辑理论提出一种能量均衡有效的分簇路由协议EBUCFL协议。综合考虑距离、剩余能量、节点位置、节点密度、通信开销等多种因素设计模糊推理系统计算簇头选举概率,利用优化竞争半径进行簇头竞争以生成簇头节点,然后普通节点依据代价函数加入相应簇头成簇,最后利用范围圆的方式在距离和剩余能量等因子的调节下规划簇间路由方式,完成整个分簇路由过程。仿真实验表明本文提出的分簇路由方法能够科学合理地选取簇头并规划簇间数据传输路径,达到网络能量均衡消耗并降低能耗的目标。（2）针对传感节点集成化发展监测多种类型环境参数带来的大量冗余数据被发送、占用网络带宽导致能耗下降快的问题,基于灰色预测及相关性分析提出基于分簇的GP-CA数据融合算法。首先通过对传统GM（1,1）模型进行滑动无偏改进、背景值优化、马尔可夫误差修正等优化,确保预测准确性,以数据预测的方式减少簇内节点数据发送量。然后利用皮尔逊相关系数对簇内两个邻居节点采集的相同类型参数和同一节点采集的不同类型参数进行相关性分析,使用高相关数据的估计值代替实际值以进一步减少节点数据发送量;最终提出GP-CA算法多重数据融合模型。仿真实验表明,提出的基于分簇的数据融合方法能够有效地对冗余数据进行约简,降低网络占用带宽,明显延长网络的生存周期。