Aufgabe Vorschlag B1 - Aufgabe 3 · Abitur Hessen Informatik LK 2021
Thema: SQL-Abfragen und -Anweisungen · Aus der Prüfung LK (2021)
Aufgabenstellung
Klimadatenbank
Der Deutsche Wetterdienst (DWD) unterhält die relationale Datenbank MIRAKEL. In dieser Datenbank werden Wetterdaten zusammen mit den sie beschreibenden Metadaten verwaltet.
Automatisierte Messstationen führen unterschiedliche Messprogramme aus. Ein Messprogramm beschreibt, welche Daten wie und wann zu messen sind. Ein wichtiges Messprogramm ist das Programm 10-Minuten-Werte. In diesem Programm werden die folgenden Größen alle 10 Minuten gemessen und an MIRAKEL übertragen:
Größe · Einheit · Kodierung des Parameters in MIRAKEL
Luftdruck in Stationshöhe · hpa · PP_10
Momentane Temperatur in 2 m Höhe · °C · TT_10
Momentane Temperatur in 5 cm Höhe · °C · TM5_10
Relative Feuchte in 2 m Höhe · % · RF_10
Taupunkttemperatur in 2 m Höhe · °C · TD_10
Die Daten werden in MIRAKEL in der Relation 10_min_werte (Material 1) zusammen mit einer Kennzahl für das Qualitätsniveau (QN) gespeichert.
Über eine Webseite gestattet der DWD lesenden Zugriff auf die Relation 10_min_werte. Ergänzend kann man die Relation Metadaten_Geraete (Material 2) herunterladen, die Metadaten zu der Relation 10_min_werte enthält.
Material 1
Auszug aus der MIRAKEL-Relation 10_min_werte
StationsID · Messdatum · Messuhrzeit · QN · PP_10 · TT_10 · TM5_10 · RF_10 · TD_10
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1420 · 2019-12-31 · 22:50:00 · 2 · 1023,5 · 0,3 · -1,5 · 88,3 · -1,4
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2601 · 2019-12-31 · 22:50:00 · 3 · 935,2 · -3 · -3,4 · 97,5 · -3,3
2601 · 2019-12-31 · 23:00:00 · 5 · 935,3 · -3 · -3,3 · 98 · -3,3
2601 · 2019-12-31 · 23:10:00 · 3 · 935,2 · -2,9 · -3,6 · 97,2 · -3,3
2601 · 2019-12-31 · 23:20:00 · 3 · 935,2 · -2,8 · -3,5 · 97,3 · -3,2
... ·... ·... ·... ·... ·... ·... ·... ·...
Material 2
Auszug aus der Relation Metadaten_Geraete mit Metadaten zu Material 1
StationsID · Stationsname · vonDatum · bisDatum · Parameter · Geraetetyp · Messverfahren
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1420 · Frankfurt/Main · 1992-10-02 · 2012-02-16 · RF_10 · HYGROMER MP100 · Feuchtemessung, elektr.
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2601 · Kleiner Feldberg/Taunus · 1992-10-02 · 2006-05-09 · RF_10 · HYGROMER MP100 · Feuchtemessung, elektr.
2601 · Kleiner Feldberg/Taunus · 2006-05-10 · 2015-03-22 · RF_10 · Feuchtesonde HMP45D · Feuchtemessung, elektr.
2601 · Kleiner Feldberg/Taunus · 2015-03-23 · 2020-02-04 · RF_10 · EE33 · monolith. Messzelle HMC1
2601 · Kleiner Feldberg/Taunus · 1992-10-02 · 2020-02-04 · TD_10 · ComAir · Taupunktspiegel, elektr.
2601 · Kleiner Feldberg/Taunus · 1992-10-02 · 2020-02-04 · TM5_10 · PT 100 (Luft) · Temperaturmessung, elektr.
2601 · Kleiner Feldberg/Taunus · 1992-10-02 · 2020-02-04 · TT_10 · PT 100 (Luft) · Temperaturmessung, elektr.
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Implementieren Sie SQL-Anweisungen für die folgenden Abfragen bzw. Anforderungen auf den Relationen in Material 1 und Material 2:
3.1
Für die Station mit der StationsID 1420 soll der Stationsname und der im Monat Dezember 2019 gemessene Höchstwert für den Luftdruck PP_10 ausgegeben werden.
3.2
In der Relation 10_min_werte soll für alle Messungen, die am 31.12.2019 an der Station mit der StationsID 1420 erfolgten, die Kennzahl für das Qualitätsniveau auf den Wert 3 gesetzt werden.
3.3
Für jeden Gerätetyp soll die Anzahl an Stationen, die diesen Typ schon einmal eingesetzt hat, ausgegeben werden. Dabei sollen nur solche Datensätze angezeigt werden, bei denen diese Anzahl mindestens 20 beträgt.
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
3.1 Für die Station mit der StationsID 1420 soll der Stationsname und der im Monat Dezember 2019 gemessene Höchstwert für den Luftdruck PP_10 ausgegeben werden.
Lösung: ```sql SELECT Stationsname, MAX(PP_10) AS Maximaldruck_Dez_2019 FROM 10_min_werte NATURAL JOIN Metadaten_Geraete WHERE StationsID = 1420 AND Messdatum BETWEEN '2019-12-01' AND '2019-12-31' ```
3.2 In der Relation 10_min_werte soll für alle Messungen, die am 31.12.2019 an der Station mit der StationsID 1420 erfolgten, die Kennzahl für das Qualitätsniveau auf den Wert 3 gesetzt werden.
Lösung: ```sql UPDATE 10_min_werte SET QN = 3 WHERE Messdatum = '2019-12-31' AND StationsID = 1420 ```
3.3 Für jeden Gerätetyp soll die Anzahl an Stationen, die diesen Typ schon einmal eingesetzt hat, ausgegeben werden. Dabei sollen nur solche Datensätze angezeigt werden, bei denen diese Anzahl mindestens 20 beträgt.
Lösung: ```sql SELECT Geraetetyp, COUNT(DISTINCT StationsID) AS Anzahl_Stationen FROM Metadaten_Geraete GROUP BY Geraetetyp HAVING Anzahl_Stationen >= 20 ```
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