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针对南水北调中线工程流域范围广，输水距离长，网络环境复杂，而工程要求具备精确快速的水质监控功能和视频监控功能的现状，本文设计实现了一套采用浏览器/服务器架构（B/S架构）的异构网络水质综合监控系统。该系统由软件和硬件两部分构成，软件部分包括地理信息系统、视频监控界面、水质信息图形化显示界面、系统设置等。硬件部分包括视频采集终端、异构传输网络等。 随着物联网技术以及嵌入式技术的飞速发展，大范围、多参数的实时水质监测得以实现。但是南水北调干渠沿线网络环境非常复杂，各种数据通过WCDMA，LAN，Wi-Fi组成的异构网络进行传输。由于异构网络的地址分配机制、网络带宽，QoS保障机制都存在较大差异，因此远距离大量视频的传输依然存在着网络资源消耗大、流畅度低、实时性差、成本高等问题。为了解决这些问题，本文对系统中的关键技术进行了研究，并设计开发了异构网络环境下的水质综合监控系统。具体完成工作包括: 1)分析了南水北调中线工程中对水质监测的功能需求，对水源地的地理、网络情况进行调研，并对比分析了现有的几种水质监测和视频监控方案。 2)研究多元数据在异构网络环境下的传输技术。通过网络仿真软件对几种主流的拥塞控制算法进行对比，并针对南水北调中线工程中异构网络环境特点进行选择。 3)针对基于H.264的视频编码技术进行了研究和改进。通过在H.264视频编码中加入低码率编码算法降低视频编码码率，并针对网络状态检测反馈的结果修改编码参数，实现带宽自适应的视频编码。 4)在ARM平台上设计实现视频采集终端，通过修改内核重新编译系统实现拥塞控制算法和视频编码算法。 5)基于J2EE、.NET Framework、MySQL等技术设计完成了异构网络环境下的水质综合监控系统。该系统配合水质传感器、视频采集终端可以满足实时水质监测和视频监控的要求。 整套系统通过对数据、网络、硬件的优化，实现大范围实时水质监控和视频监控，实际应用证明该平台具有稳定、实用性强的特点，为南水北调中线工程提供了重要技术支持。