为解决现有无线传感器网络（WSN）分簇算法难以同时兼顾其异构性和移动性，从而引发网络寿命较短、网络数据吞吐量较低等问题，提出了基于节点等级的自适应分簇算法。该算法按轮运行，每轮分为自适应分簇、簇建立、数据传输三个阶段。为解决节点移动性引发的簇首数目和成簇规模不合理的问题，在自适应分簇阶段，根据子区域内节点数目变化对相应子区域进行细化或就近合并，以确保每个子区域内节点数目在合理范围内。在簇建立阶段，选举簇内等级最高的节点为簇首，解决异构性引发的部分节点能耗过快、网络寿命缩短的问题；节点等级除考虑节点剩余能量外，还结合WSN实际应用，由节点剩余能量、能量消耗速率、到基站的距离、到簇内其他节点的距离综合决定。基于OMNeT++和Matlab的仿真实验结果表明，在节点移动速度为0~0.6 m/s的能量异构WSN环境下，较移动低功耗自适应集簇分层（LEACH-Mobile）算法和分布式能量有效分簇（DEEC）算法，运用所提算法分簇的WSN寿命延长了30.9%以上，网络数据吞吐量是其他两种算法分簇的网络的1.15倍以上。