Матеріали до здачі лабораторної роботи:

- бланк з роздрукованими аркушами графіку закладень і діаграм,

- електронний варіант файлу, де виконано побудову графіку і діаграм.

Питання для самоперевірки

1. Яка графічна форма представлення числової інформації застосована у Microsoft EXCEL?

2. Які типи діаграм використовуються у Microsoft EXCEL?

3. Які основні сфери та особливості застосування основних типів діаграм?

4. Як додати діаграму у документ Microsoft EXCEL?

5. Як задати діапазон даних, для яких необхідно побудувати діаграму?

6. Які налаштування в оформленні діаграми використовуються у Microsoft EXCEL?

7. Які існують варіанти, щодо розміщення створеної діаграми?

8. Чи можливе змінити діаграму після її вставки до документу?

9. Яка відбувається реакція діаграми на зміну вихідних даних?

10. Що собою являє графік закладень до карти?

11. Що собою являє діаграма розподілу земельних ресурсів за категоріями?

12. Що собою являє діаграма тенденцій процентного співвідношення різних форм земельної власності?

Лабораторна робота №4 Бази геопросторових даних у Microsoft Access.

Мета роботи: оволодіти методикою створення баз геопросторових даних за допомогою Microsoft Access, з подальшим використанням для аналізу інформації.

Завдання:

1. Ознайомитися з основними інструментами Microsoft Access.

2. З використанням Microsoft Access створити базу геопросторових даних згідно заданого варіанту.

3. Виконати пошук інформації у базі даних та аналіз інформації.

4. Створити звіт з результатами аналізу.

При виконанні лабораторної роботи студенти користуються наступними матеріалами, які надаються викладачем:

• запропонованою структурою бази даних;

• табличною інформацією, яку необхідно представити у вигляді бази даних, та виконати її аналіз.

Зміст роботи.

Частина 1. Знайомство з основними інструментами Microsoft Access для створення баз даних.

Microsoft Access – це функціонально повна реляційна система управління базами даних (СУБД), в якій передбачені всі необхідні засоби для визначення та обробки даних, а також для управління ними при роботі з великою кількістю інформації. Крім цього, Access - це інструмент, призначений для швидкої розробки та поширення офісних інформаційних систем, який дозволяє використовувати реляційну базу даних для обробки інформації та швидкого формування рішень, інтегрувати дані із електронних таблиць та інших баз даних.

Основні можливості Microsoft Access:

• управління даними та забезпечення ефективного доступу до них у процесі рішення задач;

• забезпечення безпеки даних;

• автоматизація роботи з базами даних без програмування;

• наявність вбудованої мови програмування VBA;

• взаємодія Microsoft Access з іншими програмами;

• інструменти для управління базами даних: конструктори таблиць, форм, запитів та звітів.

Проектування баз даних – дуже важливий етап, від якого залежать наступні етапи розробки СУБД. Час, що затрачено на проектування баз даних, зазвичай, повертається за рахунок швидкості реалізації проекту. Перед створенням бази даних необхідно мати в наявності інформацію про предметну область, яка повинна охоплювати реальні об’єкти та процеси, визначити необхідність в обробці даних, а також мати інформацію про можливі варіанти запитів та реакцію системи у вигляді звітів.

Структура даних предметної області може відображуватись інформаційно-логічною моделлю. Інформаційно-логічно модель – це дані предметної області у вигляді сукупностей інформаційних об’єктів та зв’язків між ними. Ця модель являє собою дані, що необхідно зберігати у базі даних. При розробці моделі даних використовуються два підходи. У першому випадку спочатку визначають задачі, для вирішення яких виконується побудова бази даних. Другий варіант передбачає водночас встановлювати типові об’єкти предметної області, але найбільш раціонально використовувати обидва підходи. Це пов’язано з тим, що на початковому етапі не можливо врахувати всі можливі варіанти задач, що будуть вирішуватися. Гнучкі засоби створення реляційних баз даних за допомогою Microsoft Access дозволяють на будь-якому етапі розробки внести зміни у базу даних та модифікувати її структуру без шкоди для даних, що були введені раніше.

Технологія розробки СУБД складається з декількох основних етапів:

• проектування структури БД та зв’язків між таблицями;

• розробка структури окремих таблиць та заповнення їх даними;

• розробка запитів;

• розробка схеми даних, яка реалізує запроектовані зв’язки між таблицями та запитами;

• розробка макросів та програмних модулів для управління базами даних;

• розробка форм для реалізації інтерфейсу управління базами даних;

• розробка звітів для друку документів;

Вище зазначений порядок є досить умовним, тому що під час розробки баз даних доводиться декілька разів повертатись до певних етапів, постійно корегуючи проект.

Основним елементом бази даних є таблиця. Стовпчики таблиці називаються полями, а рядки таблиці – відповідно записами. Утворення таблиць виконується у два етапи: на першому етапі визначається кількість полів та типи даних, що будуть міститися у тих чи інших полях; на другому етапі виконується заповнення таблиці даними та редагування інформації. Поля таблиці визначають її структуру та групові властивості даних, що записуються у графах. Основні властивості полів:

• назва полів визначає, як необхідно звертатися до зазначених полів, та використовується як заголовки таблиць;

• тип поля визначає тип даних (числові, текстові та ін.), які можуть зберігатися у даному полі;

• розмір поля визначає максимальний розмір довжини даних, що можуть зберігатися у полі;

• формат поля визначає спосіб форматування даних у графах.

Реляційні бази даних характеризуються наявністю декількох таблиць та ключів, які дозволяють поєднати дані з окремих таблиць.

Розрізняють наступні види реляційних ключів та таблиць:

• Базова таблиця. У реляційних базах даних базовою таблицею називається таблиця, яка містить один або декілька стовпчиків властивостей об’єктів та містить первинний ключ, який однозначно визначає даний об’єкт. Базові таблиці часто називають первинними, тому що вони повинні містити первинний ключ.

• Проміжна таблиця. Проміжною таблицею називають таблицю, яка використовується для визначення зв’язків між іншими таблицями, та називається таблицею відношень. Ключовими полями у таблиці відношень повинні бути зовнішні ключі, що пов’язані з первинними ключами базової таблиці. Проміжна таблиця складається тільки з зовнішніх ключів та не містить незалежних елементів даних.

• Первинний ключ. Первинний ключ складається з набору значень, які однозначно визначають запис базової таблиці. Кожному значенню первинного ключа має відповідати один та тільки один рядок базової таблиці. Первинний ключ містить тільки одне поле, коли він не містить значень, які можуть повторюватись.

• Складений ключ. Якщо для виконання умов, що висуваються для первинного ключа, заданий первинний ключ має містити декілька полів таблиці, він називається складеним ключем.

• Зовнішні ключі. Зовнішній ключ – це стовпчик, значення якого відповідають значенням первинного ключа іншої зв’язаної таблиці.

Для створення бази даних необхідно запустити програму Microsoft Access. У відкритому вікні (Рисунок 4.1) у правій його частині міститься область задач, де для створення нової бази даних необхідно вибрати пункт «нова база даних», або скористатися меню Файл ► Створити, та вказати місце зберігання та назву файлу у якому буде зберігатися база даних.

Рисунок 4.1. Початкове вікно Microsoft Access.

Після чого відкриється вікно (рисунок 4.2), на вкладках якого будуть перелічені основні компоненти баз даних, переходячи по яких можна додавати відповідні компоненти до проекту.

Рисунок 4.2. Основні компоненти бази даних.

Першим етапом створення баз даних є додавання таблиці до бази даних. Кожний з компонентів бази даних можна створювати у режимі конструктору, коли всі операції виконуються вручну, або за допомогою майстра, який дозволяє автоматизувати окремі операції. Для створення таблиці необхідно вибрати пункт Таблиці ► Створити таблиці, та вказати режим, у якому будуть створюватись таблиці (за допомогою майстра або у режимі конструктору). Для більш детального знайомства з принципами створення таблиць рекомендується на початку використовувати режим конструктора. Після чого з’явиться перше вікно конструктора, яка містить три стовпчики – назва поля, тип поля та опис.

В поле Ім’я поля вводиться коротка назва, яка є його ідентифікатором, не містить спеціальних символів та відповідає змісту поля. У полі Тип даних необхідно у розгорнутому списку вибрати необхідний тип даних. Поле Опис є не обов’язковим для заповнення, але може містити стислу інформацію про поле, що використовується при утворенні довідки для користувачів бази даних. У нижній частині вікна на вкладці Загальні задаються властивості поля. Поруч з вкладкою у правій частині міститься довідкова інформація, що пояснює кожну властивість.

Вкладка Підстановка служить для організації підказок при заповнені зовнішніх ключів таблиці. Ключі, частіше за все, є формальними ідентифікаторами записів у таблицях даних. Тому, при заповнені зовнішніх ключів, у користувача можуть виникнути труднощі, пов’язані з визначенням якому ключу у базовій таблиці відповідає запис у підпорядкованій таблиці.

Важливим етапом при створенні таблиці при розробці структури таблиці є вибір ключових полів. Якщо в якості ключового поля використовується одне поле таблиці, то необхідно у режимі конструктору встановити курсор на цьому полі та застосувати пункт контекстного меню або кнопки на панелі інструментів Ключове поле.

Якщо в якості ключових використовуються декілька полів, то їх можна поєднати. Для цього необхідно при натиснутій клавіші CTRL виділити необхідні поля, а потім застосувати пункт меню Ключове поле. При цьому зліва на полях навпроти певного поля з’явиться зображення ключа. Після того, як всі поля будуть задані, та визначені ключові поля, необхідно закрити вікно конструктора. У діалоговому вікні з компонентами бази даних з’явиться зображення доданої таблиці та її назва. Якщо правою кнопкою клацнути на таблиці та у контекстному меню вибрати пункт Відкрити, то задана таблиця буде відкрита для заповнення даними. Заповнення даних можна виконувати вручну або за допомогою спеціально розробленої форми, яку можна додати до бази даних. При заповненні таблиці дані повинні відповідати заявленому типу полів, у іншому випадку система Microsoft Access створить повідомлення, що сигналізуватиме про допущену помилку.

Після успішного створення таблиць необхідно визначити зв’язки між таблицями. З цією метою необхідно скласти схему даних. Схема даних – це графічний образ бази даних. У подальшому схема даних використовується при створенні інших об’єктів бази даних. Запуск конструктора схеми даних викликається за допомогою команди контекстного меню або кнопки на панелі інструментів Схема Даних.

Зв'язок між таблицями встановлює відношення між співпадаючими значеннями у ключових полях, зазвичай, між полями, що мають однакові назви. Обов’язковою вимогою при встановлені зв’язків є співпадання полів, які необхідно зв’язати, за типом і форматом. Зв'язок між таблицями визначається шляхом додавання таблиць, які необхідно зв’язати, у вікно Схема даних з послідуючим переміщенням ключового поля із однієї таблиці до іншої.

Microsoft Access надає широкі можливості з конструювання графічного інтерфейсу користувача для роботи з базами даних. Використання форм дозволяє здійснити початкове заповнення записами таблиць, виконати їх перегляд та редагування. При цьому зберігається зручність роботи користувача з базою у формі документу. При наявності схеми даних допомагає здійснити коректне заповнення даними в систему пов’язаних таблиць. При цьому реалізується принцип одноразового введення даних у таблиці.

Розробку форми рекомендується виконувати за допомогою майстра. Для розробки форми необхідно використати пункт меню Створити форму за допомогою майстра на вкладці Форми.

Основним інструментом аналізу та обробки бази даних є запит. Запит може будуватись на основі однієї або декількох таблиць, при цьому можуть використовуватись таблиці даних або інші запити. Запит складається із схеми даних, що містить таблиці та бланк запиту.

Використання запитів дозволяє виконати наступні види обробки даних:

• вибрати записи, що підходять до певних умов;

• додати до узагальненої таблиці звіту окремі поля;

• виконати обчислення в кожному отриманому запису;

• згрупувати записи з однаковими значеннями в одному або декількох полях для застосування групових функцій;

• створити нові таблиці бази даних на основі існуючих таблиць;

• видалити певні записи із таблиць баз даних;

• додати певні записи до таблиць.

Вікно конструктора запитів поділено на дві частини. Верхня панель містить схему даних запита, до якої входять вибрані таблиці. Таблиці представляються у вигляді списків полів. Нижня частина є бланком запиту – зразком, який необхідно заповнити даними, отриманими після аналізу бази даних. При цьому у вікні запиту відображені таблиці бази даних та існуючі зв’язки між ними на основі схеми даних.

При заповненні бланку запиту необхідно: у рядок поля додати назви полів, що будуть використовуватись у звіті; у рядку Відображення на екрані необхідно відмітити поля, що будуть у таблиці звіту; у рядку Вимоги необхідно відмітити умови, за якими буде здійснюватись відбір записів; у рядку Сортування необхідно відмітити порядок сортування записів у таблиці звіту. Кожен стовпчик бланку запиту повинен відповідати одному з полів таблиць, на базі яких формується звіт, крім цього у звіті можуть відображатись стовпчик, що утворюються після виконання певних дій з даними інших стовпчиків таблиці. Щоб додати необхідні поля до звіту, треба у першому рядку бланка запиту перелічити назви полів, або скористатись кнопкою списку та вибрати із нього зазначені поля. Якщо необхідність у деяких полях буде втрачено, то їх можна видалити зі звіту, для цього необхідно на бланку звіту видалити необхідні стовпчики та натиснути клавішу Delete.

Після закінчення формування запиту його можна відкрити для перегляду. При цьому звіт представляється у табличній формі. Таблиця розробленого звіту, у разі необхідності, може бути додана до таблиць бази даних у якості нової таблиці. Послідовне створення декількох звітів та використання створених таблиць дозволяє формувати досить складний аналіз без необхідності розробки спеціальних програм з використанням сучасних мов програмування.

Microsoft Access також містить необхідні інструменти для розробки звітів, які застосовують для створення макету звіту, за яким може бути здійснено виведення даних із таблиць у вигляді печатного документу. Ці інструменти дозволяють сформувати документ складної структури, що забезпечує виведення взаємопов’язаних даних із багатьох таблиць. При цьому можуть застосовуватись самі високі вимоги до оформлення документів.

Засоби конструювання звітів дозволяють групувати дані за декількома рівнями. Для кожного рівня є можливість організувати підведення підсумків визначення заголовків та підзаголовків для кожної з груп, можуть виконуватися різні обчислення. Звіти створюють, як правило, на базі розроблених запитів, з використанням майстра звітів. Необхідні доопрацювання потім виконують у режимі конструктору.

Частина 2. Проектування баз геопросторових даних та аналіз інформації.

Під час виконання лабораторної роботи необхідно створити базу даних пунктів державної геодезичної мережі. Для виконання лабораторної роботи викладач надає індивідуально табличну інформацію, що стосується геопросторового положення пунктів державної геодезичної мережі та їх характеристику. На основі цих даних необхідно створити базу даних, що буде містити дві таблиці: одна з яких буде містити перелік заданих об’єктів та дані про їх положення у просторі, що задається прямокутними координатами та абсолютними відмітками; друга таблиця має містити допоміжну інформацію, в якій наводяться характеристики пунктів державної геодезичної мережі (клас або розряд, тип пункту, дата закладення та ін.).

Для цього необхідно запустити Microsoft Access та у відкритому діалоговому вікні скористатись меню Файл ► Створити. Зберегти створений документ бази даних, вказавши шлях та назву документу.

Додати першу таблицю «Пункти державної геодезичної мережі» до документу у режимі конструктору. При цьому структура таблиці повинна містити поля, зміст та тип яких представлений у вигляді таблиці 4.1.

Таблиця 4.1.

Структура таблиці «Пункти державної геодезичної мережі» бази даних.

Назва полів	Тип даних	Примітки
Номер пункту	Лічильник
Найменування пункту	Текстовий	Первинний ключ
Координата Х	Числовий
Координата Y	Числовий
Координата Z	Числовий

Далі необхідно створити таблицю «Характеристика пунктів державної геодезичної мережі» за допомогою майстра таблиць. До таблиці необхідно додати наступні поля перелік та зміст яких представлено у таблиці 4.2.

Таблиця 4.2.

Структура таблиці «Характеристика пунктів державної геодезичної мережі» бази даних.

Назва полів	Тип даних	Примітки
Найменування пункту	Текстовий
Клас або розряд геодезичної мережі	Текстовий
Дата закладення	Числовий
Конструкція опізнавального знаку	Текстовий
Конструкція геодезичного центру	Текстовий

На наступному етапі необхідно створити схему даних, викликавши пункт меню Сервіс ► Схема даних.

Схема даних повинна мати вигляд представлений на рисунку 4.3.

Рисунок 4.3. Схема даних.

Для спрощення та контролю за правильністю заповнення елементів таблиці доцільно створити спеціальну форму.

Щоб додати форму до бази даних необхідно у вікні конструктору бази даних перейти на вкладку Форми. Та вибрати пункт Створити форму у режимі майстра. При цьому майстер форм у режимі діалогу з користувачем додасть необхідні поля до форми. Подальші налаштування форм краще виконувати у режимі конструктору. Форми складаються окремо для кожної таблиці, але їх рекомендується створювати одночасно для усіх взаємопов’язаних таблиць.

При створенні форми вказати необхідні поля, які будуть міститись у формі, як правило, це всі перераховані поля з головної таблиці і усі поля допоміжної таблиці окрім ключового поля. Коли поля будуть додані, необхідно натиснути на кнопку Далі, потім необхідно позначити, що обрані таблиці пов’язані між собою - Далі. Після цього залишиться тільки обрати зовнішній вигляд форми у відповідності до смаку та вимог користувачів бази даних.

У результаті отримаємо форму, з використанням якої будуть заповнені таблиці необхідними даними, які надаються викладачем згідно з варіантом (Рисунок 4.4).

Рисунок 4.4. Фома для заповнення даними таблиць бази даних.

Коли таблиці будуть заповнені необхідними даними, необхідно зберегти файл бази даних. При цьому можна вважати, що інформаційний компонент бази даних створено. Але існування бази даних без можливості виконувати аналіз та обробку інформації є безглуздим. Тому на етапі розробки даних необхідно створити також різні варіанти запитів до бази даних та компонентів для створення остаточних звітів. Ці елементи будуть постійно поновлюватись, але певний перелік найбільш поширених варіантів повинен бути створений вже на початковому етапі розробки бази даних.

При виконанні лабораторної роботи необхідно створити найбільш поширений варіант - запит на вибірку (наприклад, вибрати пункти із бази даних, що знаходяться на заданій території та ін.). Згідно зі своїм варіантом необхідно створити запропонований варіант запиту та оформити результати запиту у вигляді нової таблиці бази даних та роздрукувати звіт.