基于.Net的WAP水文信息查询系统的架构与实现

此里能布 ，谈晓珊 ，高 军

（1.云南省水文水资源局，云南 昆明 650106；2.水利部南京水利水文自动化研究所，江苏 南京 210012）

0 引言

随着水利信息化的进一步发展，移动通信、Internet、数据库及分布式计算等信息技术与水利行业有机融合，促进了水利信息化水平全面提升。以手机为首的移动通信产品性能的日益提升，为移动水文监测的广泛应用奠定了良好的基础[1]。向这些持有移动设备的用户群提供水利 Web 服务已经是趋势所在。“移动水利”是当今高速发展的通信业与 IT 业交融的产物，通过 WAP（无线应用协议）进行移动应用开发，很好地实现手机的 Internet 接入，访问和获取 Internet 信息及服务，摆脱了必须在固定场所和设备上进行水利办公的限制，为水利工作者和管理者提供了极大的便利，为水利信息化提供了全新的思路和方向。借助手机通信的便利，让使用者无论身处何种紧急情况，都能高效便捷地开展工作，对于应急性事件的部署、突发性事件的处理有极为重要的意义。

本文提出的水文信息查询系统是在移动互联网上针对手机用户利用 ASP .Net 开发的移动水文业务平台。用户可以通过手机上网，利用手机浏览器访问水文信息手机网站获取水文信息，并能对相关业务进行直接查询操作。

1 水情 WAP 网站构建关键技术

目前构建手机网站的技术方式主要有 2 种：WAP 和 Web。WAP 使用 WML（无线标记语言）显示一些简单的界面。目前各种不同操作系统的智能手机可支持 Html（文本标记语言） 的浏览器，例如浏览器 Safari，遨游 Opera Mini，谷歌手机浏览器 Chrome，甚至能很好地支持 Ajax 所需的JavaScript。因此，WAP 方式不仅适用智能手机，而且适用于非智能手机，界面很简单。手机使用普通的网站模式，用浏览器就可以方便地浏览和操作。经研究比较，WAP 对开发轻量级的实时信息查询具有浏览速度快，消耗流量少，手机支持率高的优势，适合用于水文行业信息的实时查询系统。

1.1 WAP 手机网页标记语言的选择

早期的手机上网只能通过 WAP 网站，WML 是用来制作手机 WAP 网站的主要标记语言，比 HTML消耗更少内存和 CPU。但是因为 WML 大部分针对非智能手机，已经逐步被其他技术取代，如今很多手机网页设计制作忽略 WML。

考虑到智能手机的市场份额越来越大，现在进行手机网页设计制作时，采用 XHTML（可扩展超文本置标语言）。目前大部分智能手机的浏览器都能正确处理 XHTML，会识别以下 2 种类型的 HTML：与桌面浏览器相同的 XHTML 和针对智能手机的XHTML-MP[2]。

制作 WAP 网页，首先要确定 WAP 网站的版本是 WAP 1.2 还是 2.0。它们所使用的网页语言的标准是不同的，WAP 1.2 采用 WML 语言，WAP 2.0 采用的是 XHTML MP 语言[3]。通过对当前手机市场及2 种标记语言的研究分析，本水文信息查询系统选用WAP 2.0 制作网页，既保证大多手机用户能正常运行系统，有较好的用户体验，又可以实现水情测报系统的复杂分析查询功能。

1.2 WAP 水文信息查询系统的架构

WAP 水文信息查询系统是基于 .Net 平台的 B/S结构，以手机终端为代表的移动载体，通过 WAP 无线通信与服务器进行连接，建立 1 套可移动应用的水文业务 WAP 网站，可使用户随时随地查询水文信息。系统总体架构如图1 所示。

图1 WAP水文信息查询系统体系架构图

WAP 网络结构由 WAP 网关、移动客户端和水情服务器 3 个部分组成。其中 WAP 网关起着解析协议，并对传输内容进行编码的作用，是移动通讯网与万维网联系的桥梁；移动客户端为用户提供上网功能的手机浏览器、查询输入方式及展示等；水情服务器存储着大量的信息，以提供移动客户端，即手机用户查询、浏览等。当用户通过移动客户端发送请求后，经过 WAP 网关的解码，转换成标准的基于 HTTP 的请求，再将其发送至服务器；服务器调用相关页面，连接数据库，实现具体的业务，将结果反馈回去；WAP 网关对响应内容编码，并把信息反馈给用户。

1.3 WAP 服务器的构建

由于 ASP.Net 开发手机网站，最终输出结果是WML 或 XML 的字符串流，因此，服务器应能支持WML。本例的 WAP 服务器建立在 Windows Server的 IIS（互联网信息服务）上，该服务器就可以支持WML 和 WMLScript，为 IIS 增加 Mime（多用途互联网邮件扩展）类型，需要添加的 WAP 文件类型主要有 6 种，具体如表1 所示。

2 WAP 水文信息查询系统功能和实现

2.1 系统的功能需求

水雨情信息对于水利防汛起着至关重要的作用。建立一个能够及时传输这些信息的 WAP 水文信息查询系统平台对于加强水雨情测报、洪水预警、应急抢险等方面能力都是非常有必要的[4]。

WAP 水文信息查询系统充分利用网络快捷、跨地域的优势进行信息传递，通过数据库实现对区域内各时间段的水雨情、雨量站、水文站等信息的查询，统计和分析；提供便利、直观的水文数据及相关资料共享和查阅，反馈水情的最新动态和情况分析，优化水利政务管理，强化水文服务社会职能，推广水利信息化。WAP 水文信息查询系统主要包括以下 6 个功能模块：

1）雨量站信息查询。提供各时区降雨量信息，以日、月、年的形式进行查询和分析。

2）水文站信息查询。提供逐日、月的水位和流量信息查询。考虑到水文信息涉及的水文测站非常多，把所有测站按流域划分为若干个区域，用户可按区域选择测站。这样既方便了用户的选择，也提高了测站选择的速度[5]。

3）实时水雨情信息查询。提供实时水雨情工况信息的查询和管理。

4）实时水雨情信息统计。统计各站点的水雨情情况，检索可以从时间（历史均值、实时值）、空间（测站）进行统计分析。以柱状图的形式展示各站点不同月份的雨情，以曲线图的形式展示各站点72 h 内水位变化情况。

5）测站统计报表。提供测站基本信息，测点基本状态，畅通率、故障率等情况，以及关系曲线查询等。

表1 WAP所需的文件类型

6）对外服务。提供对外的水文信息发布和服务。

WAP 水文信息查询系统网站的部分功能如图2所示。其中，a 是实时雨情信息查询时的局部截图；b 是实时雨情统计效果图，实时雨情可以按雨量站或月份进行统计。

2.2 信息的实时发布

图2 WAP水文信息查询系统水雨情监测功能图

WAP 水文信息查询系统提供的服务可以分为 2 大类：基于Pull技术的水文信息检索功能和基于Push 的水文信息实时发布更新。WAP Push 是 Push 技术和移动通信结合的产物，提供了 1 种在没有用户请求时发送信息的方法。WAP利用移动网络和 Push 技术的特点，能够及时、准确地将消息传给用户。WAP Push的体系结构主要分为 Push 发起者 PI、推送代理网关PPG 和 WAP 客户端 WAP Client 等 3 个部分。为实现 WAP 网站的推送服务，选用集成了 PPG 功能的Ericsson WAP Gateway/Proxy 作为 WAP 网关。

基于 Push 技术的水文信息的实时发布更新是对 WAP 水文信息查询系统的功能扩展。运用 WAP Push 技术，当有实时性较强的水文信息需要通知用户时，系统会向持有 WAP 手机的水利工作者推送相关提示信息。在 WAP 服务器中将要推送的水文信息服务内容以 WML 网页形式存储，在用户地址信息表中搜索适合条件的通知对象及其手机号码，通过 PI向 PPG 发送包括水雨情信息的链接。具体实现流程如下：

1）通过实时信息查询模块从数据库中获取最新的水雨情信息；

2）WAP 服务器将雨量或者水位超过警戒值的水雨情信息发给 Push 代理网关；

3）Push 代理网关接收数据，并实现数据从有线网络传输到无线网络的转换，最后数据将以 WML网页形式发送到水利工作人员的手机或者其他移动通讯设备上。

2.3 系统网站的调试

用 .Net 开发的手机网站可以根据客户访问终端的不同做出不同的响应，为了让手机网页达到最好的实用效果，需要进行详密的测试，主要包括浏览器、模拟器、实体手机测试 3 个步骤[6]。调试内容包括：页面显示效果、动态网页的反馈结果、页面间的跳转等。首先用浏览器调试手机网站测试程序的逻辑性。Windows 对浏览器的脚本限制比较少，因而测试效果与在手机上测试的效果可能会有一定的差别。接着再进行手机模拟器测试，如 UP.SDK，Opera 等。最后在手机上进行调试，由于手机存在差异性，显示的效果可能会有不同。同时不同手机浏览器也有差异，对脚本语言的支持效果也不一致。在 WAP 的开发过程中需要不断调整，使 WAP网站做到尽量兼容大多数设备。总之，越是智能的手机，浏览器性能越接近电脑，例如谷歌浏览器Chrome，Opera 等，使用效果更贴近实际系统。另外在设计时，考虑到手机输入数据不方便，因此主要采用点选的方式。根据测试过程中发现的问题，不断调整网站，最终满足业务应用的需求。

3 应用实例

以下以云南省大理分局水文信息查询系统为例进行阐述。系统选用 SQL Server 2005 为实时水雨情数据库，按照 SL323-2011《实时雨水情数据库表结构与标识符》设计库表结构。利用 WAP 协议网络输入水文信息发布的服务器的 URL 后，信号经无线网络，以 WAP 协议方式发送请求至 WAP 网关，经翻译后再以 HTTP 协议方式与服务器交互，服务器把处理过的页面返回 WAP 网关处理压缩成二进制流返回给客户端手机浏览器。

WAP 水文信息查询系统提供的是重要信息和近期数据的查询。查询时限设为 12 个月，即只开放近12 个月数据的检索服务。大理 WAP 水文信息查询功能项有系统登录审核，实时水情信息、水位和雨量过程的查询，以及数据检索等功能。考虑到大理区域涉及的水文测站非常多，把所有测站按流域划分为若干个区域，用户可按区域选择测站。

4 结语

通过 ASP .Net 和 WAP 2.0 建立 WAP 水文信息查询系统，在有手机或者无线网络信号的地方，相关领导和技术人员可以随时随地地查询该手机网页上的实时动态信息，而不受当时当地条件的限制，第一时间获得水文信息，做出快速准确的决策。随着 Web 开发技术的日益更新，智能手机的普及，未来将结合 GPS 和 GIS 技术，进一步探索并完善对 Ajax，JavaScript 支持比较好的手机网站系统。目前，该系统已投入试用，基本满足行业工作需要。

[1]石静. 浅谈 WAP 及水利水文自动化中的应用展望[J]. 水利水文自动化，2001 (1): 41.

[2]张仁良. 基于自动生成技术的衫达学院 WAP 网站的设计与实现[D]. 上海：上海交通大学，2009: 8-9.

[3]侯迎春，耿白强. .Net 技术在 WAP 中的应用[J]. 河南教育学院学报（自然科学版），2003, 12 (3): 47-48.

[4]张述嵩. 基于 WAP 应用的陕西实时水雨情无线服务平台的设计与实现[D]. 西安：西安理工大学，2007: 11.

[5]苗蔚，高勇，张永进，等. 基于 J2EE 的水利 WAP 信息系统的设计与实现[J]. 水利水电技术，2005, 36 (7): 146.

[6]何迪，蒋国华. 基于 .Net 的气象信息手机网站建设[J].广东气象，2010, 32 (1): 58-59.