SQL (III) - Technologie der Informationssysteme - Christian ...

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel SS 2007
Institut für Informatik Übungsblatt 7
Arbeitsgruppe Technologie der Informationssysteme
Prof. Dr. B. Thalheim, Dipl.-Inf. G. Fiedler
Übungen zur Vorlesung Datenbanksysteme I
Übungsblatt 7
Hinweis: Die Aufgaben dieses Übungsblatts beziehen sich auf die Datenbank Wetterdaten“. Im
”
Anhang zu diesem Übungsblatt finden Sie eine Übersicht über das Schema und eine Beschreibung
der Tabellen. Klicken Sie vor Beginn der Bearbeitung im Webinterface auf den Button
” Wetterdaten wiederherstellen“, um die aktuellen Wetterdaten in ihr Schema zu übernehmen.
Aufgabe 1
Informieren Sie sich im DB2-Handbuch über
• create view und create table
• insert into
• Aggregatfunktionen, group by und having
• order by
• case
Aufgabe 2
Die Wetterdaten ( ” Faktentabellen“) der einzelnen Wetterstationen befinden sich in drei verschiedenen
Tabellen: Wetter_KI, Wetter_Teneriffa und Wetter_PB. Erzeugen Sie eine Sicht, welche
die Daten dieser drei Tabellen sinnvoll vereinigt. Die Sicht soll über dem Schema
Wetter(
{Station,
Erfassungsdatum,
Erfassungszeit,
Lufttemperatur,
Wassertemperatur,
solareEinstrahlung,
Luftdruck,
Pegelstand,
Niederschlag,
Feuchte,
Windrichtung,
Windgeschwindigkeit}
)
definiert sein. Fehlende Werte sollen mit null belegt werden. Beachten Sie die Beschreibungen
der Attribute der Ausgangstabellen und schauen Sie sich die Werte in der Beispieldatenbank an.
Beschreiben Sie ihr Vorgehen.
Aufgabe 3
Stellen Sie folgende Anfragen in SQL an die in Aufgabe 2 definierte Sicht. Nutzen Sie bei
Bedarf zusätzlich die Tabellen Land, Region, Ort und Station. Wenn nicht anders angegeben,
ist das Anlegen von zusätzlichen Tabellen oder Sichten mittels create-Anweisung nicht gestattet.
Beachten Sie zusätzlich die Hinweise zu SQL im Anhang zu diesem Übungsblatt.

a. Wie hoch war die minimale, maximale und durchschnittliche Lufttemperatur in Kiel am
Westufer (Station 1) im Dezember 2005?
b. Wie hoch ist die durchschnittliche Wassertemperatur der Ostsee in Kiel?
c. Gib eine Übersicht über die minimale, maximale und durchschnittliche Windgeschwindigkeit
(als Einheit: kn) in Paderborn (Station=3)
• für jeden Monat
• für jedes Jahr
• für den gesamten Messzeitraum
Fassen Sie das Ergebnis in einer einzigen Tabelle zusammen, indem sie den Jahreswerten
null als Monat und dem Gesamtwert null für Monat und Jahr zuweisen. Die Ergebnistabelle
soll demnach folgende Gestalt haben:
Jahr Monat Minimum Maximum Durchschnitt
null null min gesamt max gesamt Durchschnitt gesamt
2005 null min in 2005 max in 2005 Durchschnitt 2005
... null
2005 1 min in Jan. 2005 max in Jan. 2005 Durchschnitt Jan. 2005
... ...
d. Für Windgeschwindigkeiten existiert die Beaufort-Skala. Den Windstärken der Beaufort-
Skala sind Kategorien zugeordnet, z.B. ” Windstille“, ” Frische Brise“ oder ” Orkan“. Hinweise
zur Beaufort-Skala finden Sie unter http://de.wikipedia.org/wiki/Beaufortskala.
Geben Sie eine Übersicht über die absolute Häufigkeit jeder Windkategorie in Paderborn
(Station=3), d.h. zählen Sie für jede Kategorie die Tage, an denen die maximale Windgeschwindigkeit
des Tages in diese Kategorie fällt. Es interessieren nur die Kategorien, die im
Messzeitraum aufgetreten sind. Ordnen Sie die Liste nach der Windkategorie ( ” Windstille“
< ” Leiser Zug“ < ... < ” Orkan“). Sie dürfen eine zusätzliche Tabelle für die Darstellung
der Beaufort-Skala anlegen, füllen und benutzen.
e. Gib für die Station ” IFM-GEOMAR (Institut)“ in ” Kiel“, ” Norddeutschland“, ” D“ die Gesamtmenge
des Niederschlags, der in der Nacht vom 15.12.2005 (19.00 Uhr) zum 16.12.2005
(07.00 Uhr) gefallen ist.
f. Wo (gesucht sind Land, Region, Ort) herrschte in welchem Monat (als Bezeichnung ” Januar“
bis ” Dezember“) eine Durchschnitts-Lufttemperatur von mehr als 15 ◦ C? Sie dürfen
eine zusätzliche Tabelle mit den Monatsnamen anlegen, füllen und benutzen. Ordnen Sie
die Liste nach den Monatsnamen ( ” Januar“ < ” Februar“ < ... < ” Dezember“)
g. An wievielen Tagen war in Kiel (Station=1) die durchschnittliche Lufttemperatur größer
als die durchschnittliche Wassertemperatur?
Aufgabe 4
Wie groß war die Durchschnittstemperatur in Deutschland im Jahr 2005? Werten Sie die Anfrage
bzgl. der gegebenen Beispieldatenbank aus und bewerten Sie die Qualität des Ergebnisses.
Begründen Sie ihre Bewertung. Geben Sie informal Maßnahmen an, um die Aussagekraft der
Statistik zu erhöhen.
Besprechung der Lösungen: 30.05., 07.06., 01.06.
Viel Erfolg!

Beschreibung der Wetter-Datenbank
Die ” Wetter“-Datenbank speichert Messdaten von Wetterstationen. Sie besteht aus 7 Tabellen:
Tabelle: Land enthält die Kürzel der Länder, in denen sich Wetterstationen befinden:
Attribut Beschreibung
Name Kürzel des Landes (z.B. D für Deutschland)
Tabelle: Region enthält die Regionen eines Landes. Das Attribut Land ist Fremdschlüssel auf
die Tabelle Land.
Attribut Beschreibung
Land Land, in dem sich die Region befindet.
Name Bezeichnung der Region
Tabelle: Ort enthält die Namen der Orte, in denen sich Wetterstationen befinden. (Land,Region)
ist Fremdschlüssel bzgl. der Tabelle Region.
Attribut Beschreibung
Land Land, in dem sich der Ort befindet.
Region Bezeichnung der Region, in der sich der Ort befindet
Name Ortsname
Tabelle: Station enthält die Wetterstationen, die Daten für die Wetterdatenbank liefern. Jede
Station hat eine eindeutige nummerische Id, diese Id fungiert als Primärschlüssel der Tabelle.
Außerdem hat jede Station innerhalb ihres Ortes einen eindeutigen Namen. (Land,Region,Ort)
ist Fremdschlüssel bzgl. der Tabelle Ort.
Attribut Beschreibung
id Identifikator der Station
Land Land, in dem sich die Station befindet.
Region Bezeichnung der Region
Ort Ortsname
Name Bezeichnung der Station
Die Wetterdaten sind in drei Tabellen ( ” Faktentabellen“) untergebracht. Das Attribut Station
ist jeweils Fremdschlüssel bzgl. der Tabelle Station. Primärschlüssel der Tabelle ist jeweils die
Kombination (Station,Erfassungsdatum,Erfassungszeit).
Tabelle: Wetter KI enthält die Wetterdaten der Stationen 1 und 2. Es wird ca. alle 8 Minuten
ein Datensatz gespeichert.
Attribut Typ Beschreibung
Station int Identifikator der Station (1 oder 2)
Erfassungsdatum date Datum, an dem die Messwerte aufgenommen wurden
Erfassungszeit time Zeitpunkt, zu dem die Messwerte aufgenommen wurden
Windrichtung double Richtung des Windes in ◦
Windgeschwindigkeit double Geschwindigkeit des Windes in m · s −1
Lufttemperatur double Temperatur der Luft in ◦ C
Wassertemperatur double Temperatur des Wassers der Kieler Förde in ◦ C
solareEinstrahlung double auftreffende Strahlungsleistung der Sonne in W · m −2
Luftdruck double Luftdruck in hPa
Pegelstand double Pegelstand der Ostsee in m relativ zu NN
Niederschlag double Menge des Niederschlags in mm seit der letzten Messung
(07.00 Uhr bzw. 19.00 Uhr)
Feuchte double relative Luftfeuchtigkeit in Prozent

Tabelle: Wetter PB enthält die Wetterdaten der Station 3. Für jeden Tag im Messzeitraum
existieren 8 Messwerte.
Attribut Typ Beschreibung
Station int Identifikator der Station (immer 3)
Erfassungsdatum date Datum, an dem die Messwerte aufgenommen wurden
Erfassungszeit time Zeitpunkt, zu dem die Messwerte aufgenommen wurden
Lufttemperatur double Temperatur der Luft in ◦ C
Feuchte double relative Luftfeuchtigkeit in Prozent
Luftdruck double Luftdruck in hPa
Niederschlag double Menge des Niederschlags in mm seit der letzten Messung
(07.00 Uhr bzw. 19.00 Uhr)
Windgeschwindigkeit double Geschwindigkeit des Windes in m · s −1
Windrichtung varchar(3) Richtung des Windes bzgl. der Windrose (N, NNE,
NE, ENE, E, ESE, SE, SSE, S, SSW, SW, WSW, W,
WNW, NW, NNW)
Tabelle: Wetter Teneriffa enthält die Wetterdaten der Station 4. Es wird ca. alle 15 min. ein
Messwert gespeichert.
Attribut Typ Beschreibung
Station int Identifikator der Station (immer 4)
Erfassungsdatum date Datum, an dem die Messwerte aufgenommen wurden
Erfassungszeit time Zeitpunkt, zu dem die Messwerte aufgenommen wurden
Lufttemperatur double Temperatur der Luft in ◦ C
Feuchte double relative Luftfeuchtigkeit in Prozent
Luftdruck double Luftdruck in hPa
Niederschlag double Menge des Niederschlags in mm seit der letzten Messung
(07.00 Uhr bzw. 19.00 Uhr)
Windgeschwindigkeit double Geschwindigkeit des Windes in km · h −1
Windrichtung double Richtung des Windes in ◦
Hinweise zu SQL
• Mit den Funktionen YEAR, MONTH, DAY, HOUR, MINUTE und SECOND kann man aus Datumsund
Zeitwerten die Komponenten extrahieren.
• Mittels CAST( as ) lässt sich der Typ des Ausdrucks in den Typ
umwandeln.
• Der Null-Wert hat keinen bestimmten Typ. Möchte man konstant null zuweisen, so muss
man dies als CAST(null as ) schreiben, wenn sich der Typ nicht aus dem Kontext
ergibt.
• In DB2 existiert eine nicht-leere Dummy-Tabelle namens SYSIBM.SYSDUMMY1.