DE4323081A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung geographischer Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung geographi­ scher Daten, wobei mittels einer Bedien- und Eingabeeinrichtung eingegebene und/oder mittels eines Standortbestimmungssystems ermittelte Standortdaten in ein Speicher- und Verarbeitungsmit­ tel eingelesen werden, worauf Daten eines in einem vorbestimm­ ten Umkreis um den Standort liegenden Geländegebiets aus einer Dateneinrichtung ausgewählt und ebenfalls in das Speicher- und Verarbeitungsmittel eingelesen werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE 41 22 398 A1 ist ein elektronisches Orientierungsge­ rät zur Standortbestimmung bekannt. Dabei handelt es sich um ein handgroßes elektronisches Gerät, das als Stadtführer z. B. für Touristen dient. Das Gerät umfaßt einen Mikrorechner, pro­ grammierbare Speicher, ein LCD-Display, eine Eingabeeinheit und eine Leseeinheit. Mittels eines Speichermediums (z. B. CD-ROM) werden die relevanten Daten einer Stadt, wie Stadtplan, Stra­ ßenverzeichnis, Sehenswürdigkeiten usw. in den programmierbaren Speicher eingegeben. Die Ausgabe ausgewählter und/oder mit Hil­ fe des Mikrorechners aufbereiteter Daten erfolgt über den LCD- Bildschirm, wobei unterschiedliche Maßstäbe gewählt werden kön­ nen. Zusätzlich sind Spezialdarstellungen auswählbar, die je­ weils Objekte einer bestimmten Menge im Stadtplan anzeigen, z. B. öffentliche Verkehrsmittel und Bahnhöfe, Dienstleistungs­ einrichtungen, Banken, Sehenswürdigkeiten, Kultureinrichtungen, Radwege, usw.

Eine Einrichtung zur Vermittlung von Informationen über die Reiseroute von Kraftfahrzeugen ist aus der DE 30 05 602 A1 be­ kannt. Diese Einrichtung umfaßt eine Abspiel- und Wiedergabe­ vorrichtung für Tonbandkassetten mit einem Mikroprozessor zur Steuerung und Kontrolle der Einrichtung und einem Festwertspei­ cher für das Steuerprogramm des Mikroprozessors. Die von dem Kraftfahrzeug zurückgelegte Strecke wird mittels eines Impuls­ gebers, der z. B. an einem Rad des Fahrzeugs angebracht ist, be­ stimmt, und der Mikroprozessor bewirkt eine Synchronisierung zwischen dem ablaufenden Informationsträger und dem durchfah­ renen Streckenabschnitt. Bei den über die Abspielvorrichtung wiedergegebenen Informationen handelt es sich sowohl um Ver­ kehrsleitinformationen als auch um Informationen über Land­ schaften und Sehenswürdigkeiten des durchfahrenen Streckenab­ schnitts. Neben einer akustischen Wiedergabe der Informationen kann auch eine optische Anzeige vorgesehen sein.

Die DE 41 11 147 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Darstellung geographischer Daten zur Navigationshilfe. Ein vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug installiertes Rundfunk­ empfangsgerät enthält dabei Mittel zum Empfang und zur Decodie­ rung von ortsspezifischen geographischen Daten, die von einer lokalen Sendeanstalt ausgestrahlt werden und empfangen werden können, sobald das Kraftfahrzeug in das Sendegebiet der Sende­ anstalt gelangt. Ein Speicher speichert die empfangenen Daten, so daß sie nach Wunsch auf einem optischen Anzeigemittel zwei­ dimensional darstellbar sind. Bei den wiedergegebenen geogra­ phischen Daten handelt es sich um das lokale Straßennetz als auch um Informationen über den Belegungsstatus örtlicher Park­ häuser, über Umleitungen, Veranstaltungen unterschiedlicher Art u. a.

Des weiteren ist ein von der Firma Bosch entwickeltes Naviga­ tionsgerät namens "travel pilot" bekannt (vgl. Auto und Tech­ nik, Heft 22, 1992, Seite 158ff). Das Navigationsgerät umfaßt einen Computer, an den Rädern des Fahrzeugs angebrachte Senso­ ren, einen elektrischen Kompaß sowie eine CD-ROM-Leseeinheit. In den Computer werden der Ausgangs- und Zielort und die Stra­ ßen eingegeben, woraufhin über einen Bildschirm eine Straßen­ karte ausgegeben wird, auf welcher der aktuelle Standort mit­ tels eines Leuchtanzeigepfeils gekennzeichnet ist. Befindet sich der Zielpunkt innerhalb eines 50 km-Luftlinienumkreises, so wird er durch einen entsprechenden Stern angezeigt. Am Kar­ tenrand weist ein Richtungspfeil den kürzesten Weg zum Ziel. Die zurückgelegte Fahrtstrecke wird mittels der an den Rädern des Fahrzeugs angebrachten Sensoren und des elektrischen Kom­ passes bestimmt. Anhand der Daten von den Sensoren und dem Kompaß sowie den von der CD-ROM-Leseeinheit gelieferten Daten berechnet der Computer ständig die momentane Position und die empfohlene Zielrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren für eine insbeson­ dere bei Reise- und Freizeitaktivitäten einzusetzende elektro­ nische Informations- und Orientierungshilfe weiter zu verbes­ sern und eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs ge­ nannten Art vorgeschlagen, das durch die Berechnung und Ausgabe einer bildlichen Darstellung der Horizontlinie für einen belie­ bigen Standort gekennzeichnet ist.

Die Ausgabe der Horizontlinie erleichtert die Orientierung an einem fremden Ort, da die tatsächlich sichtbare Landschaftskon­ tur angezeigt wird und somit schnell und einfach verglichen und identifiziert werden kann. Da die Ausgabe für einen beliebigen Standort erfolgen kann, können auch Horizontlinien für ausge­ wählte Standorte, wie z. B. Aussichtstürme, Berggipfel, Auto­ bahnrastplätze usw. erstellt werden, wenn man sich (noch) nicht dort befindet.

Vorteilhafterweise erfolgt die Berechnung und Ausgabe der Hori­ zontlinie nach den in Anspruch 2 beschriebenen Verfahrens­ schritten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Ausgabe der durch die ersten Berührungspunkte interpolierten Kurve wahlwei­ se in Panoramadarstellung oder in Kartendarstellung. Während in der Panoramadarstellung die von dem der Berechnung zugrundelie­ genden Standort aus tatsächlich sichtbare Landschaftskontur ausgegeben wird, wird die Horizontlinie in der Kartendarstel­ lung als besonders hervorgehobene Markierungslinie in der übli­ chen kartographischen Vogelperspektivdarstellung des entspre­ chenden Gebiets ausgegeben.

In den im Anspruch 4 beschriebenen zusätzlichen Verfahrens­ schritten werden Lage und Kontur von zwischen dem Standort und der Horizontlinie liegenden, vom Standort aus sichtbaren Erhe­ bungen ermittelt. In der Panoramadarstellung erfolgt dann eine Ausgabe der Erhebungen als eine der Horizontlinie vorgelagerte Begrenzungslinie. In der Kartendarstellung bezeichnet die er­ mittelte Begrenzungslinie die vom Standort aus hinter den er­ mittelten Erhebungen liegenden und somit nicht sichtbaren Ge­ biete.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 5 bis 8 beschrieben.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden nach Anspruch 6 und 7 den in den Verfahrensschritten ermittel­ ten Berührungs- und Schnittpunkten zugeordnete Daten ausgege­ ben. Dabei handelt es sich insbesondere um beschreibende Daten, wie Orts- und Bergnamen, zusätzliche Daten, wie Sonnen- und Mondstand, und attributive Daten, wie Geländebeschaffenheit und Flächennutzung.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens zur Darstellung geographischer Daten ist in den sich an­ schließenden Ansprüchen 9 bis 18 beschrieben. In besonders vor­ teilhafter Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 10 ist zur Bestimmung des aktuellen Standorts ein Standortbestimmungssy­ stem vorgesehen, das die Raumkoordinaten des aktuellen Stand­ orts sowie das aktuelle Datum und die Uhrzeit ermittelt und be­ reitstellt. Vorteilhafterweise handelt es sich bei diesem Standortbestimmungssystem um das "Global Positioning System" (GPS), das im Stand der Technik schon beschrieben ist (vgl. Funkschau, 3/92, S. 86 und J. M. Strampp: "Göttliche Eingebung" in Lastauto-Omnibus, 5/92, S. 48 ff.). Somit kann der aktuelle Standort auf 20 m genau bestimmt und direkt an das Speicher- und Verarbeitungsmittel der Vorrichtung übermittelt werden.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Höhenliniendarstellung eines Landschaftsgebiets um einen Standort (A),

Fig. 2 einen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 1 gemäß der Schnittlinie II-II,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Panoramadarstellung der vom Standort (A) aus sichtbaren Horizontlinie, und

Fig. 4 die Horizontlinie der Fig. 3 in Kartendarstellung.

Fig. 1 zeigt ein zu Zwecken der Veranschaulichung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens erfundenes Landschaftsgebiet in der Vogelperspektive in Höhenliniendarstellung. Wie durch den ein­ gezeichneten Nordpfeil verdeutlicht, ist die Darstellung mit ihrem oberen Rand nach Norden ausgerichtet. Die das Relief des Landschaftsgebiets darstellenden Höhenlinien markieren jeweils einen Höhenunterschied von 10 m.

Das dargestellte Landschaftsgebiet weist eine etwa in der Mitte der Darstellung liegende Talsohle auf, deren tiefster Punkt als Standort (A) gewählt ist und 510 m hoch liegt. Von diesem Standort (A) aus gesehen befindet sich im Westen, also links in der Darstellung der Fig. 1, eine freistehende Erhebung, deren Gipfel 580 m hoch ist. Vom Nordwesten bis in den Süden er­ streckt sich im Uhrzeigersinn eine Kuppe, die im Osten zwei Er­ hebungen aufweist, die vom Standort (A) aus gesehen teilweise voreinanderliegen. Die dem Standort (A) nähere Erhebung hat eine Höhe von etwas mehr als 560 m, die östlich davon gelegene Erhebung eine Höhe von etwas über 580 m. Zwischen der Erhebung im Westen und der sich von Nordwesten bis in den Süden er­ streckenden Kuppe bildet die Landschaft zwei im wesentlichen ebene Schneisen.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch das Relief der in Fig. 1 darge­ stellten Landschaft gezeigt, wobei die Schnittlinie II-II in West/Ost-Richtung durch den Standort (A) verläuft. Die Schnitt­ linie II-II schneidet dabei die Erhebung im Westen und die zwei Erhebungen im Osten in ihren jeweils höchsten Punkten.

Im folgenden wird die Berechnung und Ausgabe einer bildlichen Darstellung der von dem Standort (A) im in den Fig. 1 und 2 dargestellten Landschaftsgebiet sichtbaren Horizontlinie (HL) beschrieben. Die derart berechnete Horizontlinie (HL) ist in der Fig. 3 wiedergegeben.

Die in digitalisierter oder digitaler Form auf CD-ROM gespei­ cherten Höhendaten werden mittels eines geeigneten CD-ROM-Lauf­ werks gelesen und in den Speicher eines Mikrocomputers übermit­ telt. Der Mikrocomputer legt dann durch das als Datensatz vor­ liegende Geländerelief ausgehend vom Standort (A) vertikale Schnittebenen, wobei z. B. mit einer nach Norden weisenden Schnittebene begonnen wird. Im Laufe der Berechnung der Hori­ zontlinie werden dann sukzessive weitere vom Standort (A) aus­ gehende vertikale Schnittebenen durch das Geländerelief gelegt, bis eine 360°-Drehung um den Standort (A) durchgeführt ist. Der Winkelabstand zwischen den einzelnen Schnittebenen sollte dabei möglichst gering gewählt werden, um eine möglichst gute Auflö­ sung des anschließend zu erzeugenden Bildes zu erhalten. Ande­ rerseits steigt bei einer Verringerung des Winkelabstands die Rechenzeit des Mikrocomputers an, so daß der Winkelabstand auch nicht zu gering gewählt werden darf. In der Fig. 2 sind zwei derartige vertikale Schnittebenen dargestellt, nämlich jeweils die vom Standort (A) aus nach Westen bzw. nach Osten weisende Schnittebene (W) bzw. (O).

In jeder der erzeugten Schnittebenen wird nun beginnend mit der Vertikalen eine vom Standort (A) ausgehende Schar von Halbgera­ den erzeugt, wobei für den Winkelabstand zwischen den einzelnen Halbgeraden das vorstehend zum Winkelabstand der Schnittebenen Gesagte gilt. Zur Erzeugung der Horizontlinie (HL) für den Standort (A) müssen in jeder Schnittebene diejenigen Halbgera­ den ermittelt werden, die genau einen Berührungspunkt mit dem Geländereliefschnitt der jeweiligen Schnittebene gemeinsam haben, d. h. der Mikrocomputer vergleicht, ob in einer der Halb­ geraden der Schar genau ein Koordinatenpunkt des eingelesenen Datensatzes liegt. Diese Koordinatenpunkte stellen die vom Standort (A) aus in der durch die Schnittebene gegebenen Blick­ richtung entferntesten sichtbaren Geländepunkte wieder.

Im Falle der in der Fig. 2 dargestellten Schnittebenen weisen für die nach Osten gerichtete Schnittebene (O) die Halbgerade (g1) und für die nach Westen gerichtete Schnittebene (W) die Halbgerade (g1′) jeweils genau einen solchen ersten Berührungs­ punkt (B1) bzw. (B1′) mit dem Geländerelief auf.

Wird für jede Schnittebene (d. h. jede Blickrichtung) ein ent­ sprechender erster Berührungspunkt ermittelt, so bildet die Ge­ samtheit dieser ersten Berührungspunkte den vom Standort (A) aus sichtbaren Horizont. Um die Horizontlinie (HL) zu erhalten, muß also nur noch durch diese ersten Berührungspunkte eine Li­ nie interpoliert werden.

Um aber auch die dem Horizont vorgelagerte, ebenfalls sichtbare Landschrift bildlich darstellen zu können, werden darüber hin­ aus für jede Schnittebene die gemeinsamen Punkte der unterhalb der schon ermittelten Halbgeraden (g1, g1′) liegenden Halbge­ raden mit dem Geländerelief ermittelt. Im Falle der in der Fig. 2 dargestellten Schnittebenen (O, W) ist dies für zwei Halbge­ raden beispielhaft dargestellt.

Zur Berechnung der Begrenzungslinie (BL) der dem Horizont vor­ gelagerten Geländekontur werden diejenigen Halbgeraden ermit­ telt, die mit dem Geländerelief einen Berührungspunkt und einen oder mehrere Schnittpunkte gemeinsam haben, wobei der Berüh­ rungspunkt auf der Halbgeraden dem Standort (A) näher ist als der oder die Schnittpunkte. Eine solche Halbgerade ist die in der östlichen Schnittebene (O) eingezeichnete Halbgerade (g2), die mit dem Geländerelief einen solchen zweiten Berührungspunkt (B2) und die Schnittpunkte (S2 und ) aufweist. Der zweite Berührungspunkt (B2) und der Schnittpunkt (S2) werden als zuge­ ordnetes Wertepaar gespeichert. Da sämtliche hinter einem Schnittpunkt liegenden Punkte einer Halbgerade nicht mehr sichtbar sind, braucht der andere Schnittpunkt ( ) nicht wei­ ter berücksichtigt zu werden. Um Rechenaufwand zu sparen, braucht also jede Gerade immer nur so weit abgetastet zu wer­ den, bis ein Schnittpunkt ermittelt wurde.

Das gespeicherte Wertepaar (B2, S2) beinhaltet die folgende In­ formation:

• a) Der zweite Berührungspunkt (B2) ist Bestandteil einer der Horizontlinie vorgelagerten Geländekontur, und
• b) das zwischen dem zweiten Berührungspunkt (B2) und dem darauffolgenden Schnittpunkt (S2) liegende Gebiet ist nicht sichtbar.

Demnach kann in dem Landschaftsgebiet der Fig. 1 vom Standort (A) aus die erste der beiden östlich gelegenen Erhebungen vor der zweiten, höheren Erhebung gesehen werden, wobei ein durch das zugeordnete Wertepaar (B2, S2) gegebener Abschnitt des zwi­ schen den beiden Erhebungen liegenden muldenförmigen Gebiets nicht sichtbar ist.

Zur Ausgabe der ermittelten Berührungspunkte (B1, B1′, B2) wer­ den diese rechnerisch auf eine Fläche, insbesondere eine Zylin­ dermantelfläche projiziert, die um die durch den Standort (A) verlaufende Vertikale aufgespannt ist. Der Radius dieser Zylin­ dermantelfläche um die Vertikale entspricht dabei vorteilhaf­ terweise der Entfernung zwischen dem Standort (A) und dem von dort am weitesten entfernten sichtbaren Punkt.

Die Zylindermantelfläche mit der darauf projizierten Horizont­ linie und Geländekontur wird dann entlang einer Mantellinie, z. B. entlang der Nordwest-Mantellinie aufgeschnitten und "aus­ gerollt", so daß eine ebene bildliche Darstellung entsteht, die mittels eines Ausgabemittels, wie einem LCD-Bildschirm ausge­ geben werden kann. Eine derartige bildliche Panoramadarstellung der Horizontlinie (HL) und der Begrenzungslinie (BL) ist in Fig. 3 gezeigt, wobei es sich bei dieser Darstellung um eine Prinzipskizze und nicht um eine maßstabgetreue Wiedergabe han­ delt.

In der Panoramadarstellung der Fig. 3 ist von links nach rechts zuerst die im Nordwesten liegende Schneise zu sehen, die nach Norden hin langsam ansteigend in die Geländekuppel übergeht. Im Nordosten wird die Steigung größer, bis die Kuppe im Osten in die zwei hintereinanderliegenden Erhebungen übergeht. Die vom Standort (A) aus weiter entfernt liegende höhere Erhebung zieht sich dabei noch etwa bis Südosten, bis sie stark abfällt, um schließlich im Süden wieder einer sich bis in den Südwesten gehenden Schneise Platz zu machen. Zwischen den beiden Schnei­ sen im Südwesten und Nordwesten befindet sich die im Westen liegende Erhebung. Zur Orientierung und zum besseren Vergleich mit der Darstellung der Fig. 2 sind in der Fig. 3 auch die er­ mittelten Berührungs- und Schnittpunkte (B1, B1′, B2 und S2) eingezeichnet. Da es sich um eine realitätsnahe projizierte Ab­ bildung handelt, so wie auch das menschliche Auge sieht, kommen der zweite Berührungspunkt (B2) und der zugeordnete Schnitt­ punkt (S2) deckungsgleich aufeinander zu liegen, obwohl sie in Wirklichkeit mehrere Höhenmeter auseinanderliegen. Ebenso ist die im Westen liegende Erhebung höher dargestellt als die im Osten liegende, obwohl sie in Wirklichkeit einige Meter niedri­ ger ist als letztere, jedoch näher beim Standort (A) liegt.

Den ausgegebenen Datenpunkten zugeordnete beschreibende Daten, wie Namen und Höhen von Bergen, aber auch Orten, können zur weiteren Information ebenfalls ausgegeben werden. In der Dar­ stellung der Fig. 3 ist dies durch ABC, DEF und XYZ angedeutet.

Um die Orientierung zu erleichtern, können auch in Abhängigkeit vom Datum und der Uhrzeit der augenblickliche Sonnen- bzw. Mondstand mit angezeigt werden. Mit Hilfe dieser und den weite­ ren in der Fig. 3 dargestellten Angaben kann sich der Benutzer jederzeit orientieren und das umliegende Gelände identifizie­ ren.

Durch Ermittlung sämtlicher sichtbaren Punkte der umliegenden Landschaft kann die beschriftete Panoramadarstellung noch in­ formativer gestaltet werden. Dazu werden weiterhin sämtliche Halbgeraden ermittelt, die mit dem Landschaftsprofil einen oder mehrere Schnittpunkte gemeinsam haben. Dabei können, wie schon vorstehend erläutert, die auf den ersten Schnittpunkt folgenden weiteren Schnittpunkte unterdrückt werden. Im Beispiel der Fig. 2 ist dies die beispielhaft dargestellte Halbgerade (g3) der westlichen Schnittebene (W), die mit dem dargestellten Land­ schaftsprofil einen Schnittpunkt (S3) und einen weiteren Schnittpunkt () aufweist, wobei der weitere Schnittpunkt ( ) unterdrückt werden kann. Den Koordinaten des Schnittpunktes (S3) zugeordnete Daten werden eingelesen und gespeichert. Dabei handelt es sich insbesondere um attributive Daten, d. h. Daten zur Geländebeschaffenheit, Flächennutzung, u. a. Diese Daten werden bei der Erstellung der Panoramadarstellung ebenfalls bildlich umgesetzt und z. B. in Form von Symbolen oder Farben mit ausgegeben.

Der durch die Halbgerade (g3) ermittelte Schnittpunkt (S3) ist in der Panoramadarstellung der Fig. 3 mit einem "x" gekenn­ zeichnet. An der so gekennzeichneten Stelle wird in Abhängig­ keit der eingelesenen und gespeicherten attributiven Daten ein entsprechendes Symbol oder eine entsprechende Farbe ausgegeben. Sollte an dieser Stelle z. B. eine Wanderhütte stehen, so wird ein eine derartige Hütte kennzeichnendes Symbol ausgegeben. Des weiteren können farblich umgesetzte Informationen über die Ge­ ländebeschaffenheit oder Flächennutzung wiedergegeben werden, so z. B. eine entsprechende Grünfärbung für Nadelwald oder Laub­ wald bzw. braun für einen Acker usw.

Natürlich ist die Ausgabe der Panoramadarstellung nicht auf die in Fig. 3 gezeigte Ausgabe eines 360°-Panoramas beschränkt. Der Benutzer kann über die Bedien- und Eingabeeinrichtung festle­ gen, welchen Ausschnitt des Panoramas er ausgegeben zu haben wünscht. So kann er z. B. bei einem Blick vom Standort (A) nach Westen den für ihn in diesem Moment interessanten Abschnitt vom Südwesten bis zum Nordwesten auswählen.

Bei Schlechtwetterverhältnissen kann auch einer begrenzten Sichtweite Rechnung getragen werden, indem bei Regen, Dunst oder Nebel die tatsächliche maximale Sichtweite eingegeben wird. Dieses Festlegen des Umkreises erfolgt vorteilhafterweise schon vor dem Einlesen und Speichern der digitalisierten oder digitalen Kartendaten, so daß nur Kartendaten aus dem innerhalb des durch die Sichtweite festgelegten Umkreises eingelesen wer­ den. Sollten die Kartendaten jedoch schon vorher eingelesen worden sein, so werden bei der Berechnung der Horizontlinie für die begrenzte Sichtweite die Halbgeraden zur Ermittlung der Be­ rührungs- und Schnittpunkte entsprechend "abgeschnitten".

Wahlweise kann die erfindungsgemäß berechnete Horizontlinie auch in Kartendarstellung ausgegeben werden. Eine solche Ausga­ be der Horizontlinie ist in Fig. 4 dargestellt.

Fig. 4 zeigt die Höhenliniendarstellung der Fig. 1 mit strich­ punktiert eingezeichneter Horizontlinie (HL), die man erhält durch eine Interpolation sämtlicher ermittelten ersten Berüh­ rungspunkte (B1, B1′). Sie entspricht der Kontur der Panorama­ darstellung der Fig. 3 und gibt deren Lage auf der Karte an. Ein am Standort (A) stehender Beobachter kann dieser Kartendar­ stellung somit die tatsächliche Sichtweite in einer beliebigen Himmelsrichtung entnehmen.

Darüber hinaus können in der Kartendarstellung auch die vor der Horizontlinie liegenden nicht sichtbaren Gebiete wiedergegeben werden. Somit kann schnell und einfach festgestellt werden, ob zwischen dem Standort (A) und einem beliebig weiteren Punkt ei­ ne Sichtverbindung besteht. Diese nicht sichtbaren Gebiete er­ hält man durch eine Interpolation der zweiten Berührungspunkte und deren zugeordneten Schnittpunkte, die jeweils als zugeord­ nete Wertepaare abgespeichert sind. Im in der Fig. 4 dargestell­ ten Beispiel ist ein solches nicht sichtbares Gebiet (NS) durch die gestrichelte Begrenzungslinie (BL) bezeichnet, das sich zwischen den beiden im Osten liegenden Erhebungen befindet und dem in der Fig. 2 ermittelten nicht sichtbaren Abschnitt zwi­ schen den beiden Punkten (B2 und S2) entspricht, die beide auf der gestrichelten Begrenzungslinie (BL) des nicht sichtbaren Gebiets (NS) der Fig. 4 liegen.

Die Wahl des Standortes (A) in dem beschriebenen Beispiel als tiefster Punkt des dargestellten Geländeausschnitts ist rein exemplarisch. Das erfindungsgemäße Verfahren ist natürlich auf jeden beliebigen Standort im gezeigten Geländeausschnitt an­ wendbar. Um eine fehlerfreie Berechnung der Horizontlinie zu gewährleisten, wird der Standort vorteilhafterweise nicht in der Topographieebene liegend gewählt, sondern leicht darüber­ liegend in einer "Augenhöhe" von z. B. 1,50 m.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Darstellung geographischer Daten erlaubt jedoch nicht nur die Ausgabe einer Landschafts­ horizontlinie in Panorama- oder Kartendarstellung, sondern es ist genauso die Berechnung und Ausgabe einer Städteansicht ("Skyline") möglich, wenn entsprechende digitalisierte oder di­ gitale Daten auf CD-ROM oder einem anderen geeigneten Datenträ­ ger vorliegen. So kann an Aussichtspunkten in Städten eine Pa­ noramadarstellung, wie sie von diesem Aussichtspunkt aus sicht­ bar ist, berechnet und ausgegeben werden, wobei Sehenswürdig­ keiten oder andere besondere Einrichtungen besonders gekenn­ zeichnet und/oder namentlich bezeichnet sein können.

Des weiteren ist es möglich, Ansichten von besonderen Sehens­ würdigkeiten als digitales Bild ("Still-Video") abzuspeichern und, falls das entsprechende Gebäude oder Bauwerk vom gewählten Standort aus sichtbar ist, als (Panorama-)Ansicht auszugeben.

Der aktuelle Standort, der der Berechnung der Horizontlinie und des Panoramas zugrundegelegt wird, wird vorteilhafterweise di­ rekt mittels eines Standortbestimmungssystems ermittelt, wel­ ches Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist. Bei diesem Standortbestimmungssystem handelt es sich vorteilhafter­ weise um das "Global Positioning System" (GPS), welches zum Stand der Technik gehört und hier nicht näher erläutert werden soll.

Die Berechnung und Ausgabe der Horizontlinie ist jedoch nicht an den tatsächlichen augenblicklichen Standort gebunden, son­ dern es kann über die Bedien- und Eingabeeinrichtung jeder be­ liebige Standort eingegeben werden. Dies erfolgt vorteilhafter­ weise in Raumkoordinaten, die die geographische Länge, die geo­ graphische Breite und die Höhe ü.N.N. angeben. Das Betreiber­ programm des Mikrocomputers kann natürlich auch so ausgelegt sein, daß ein Standort auch über seinen Namen (Orts- und Stra­ ßennamen, Aussichtspunkte, Hotelname, Berggipfel etc.) eingege­ ben werden kann. Somit können Horizontlinien und Panoramadar­ stellungen für andere Orte, insbesondere Reiseziele oder Zwi­ schenstationen bei Wanderungen berechnet und ausgegeben werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat ihren Einsatz bei privat oder geschäftlich Reisenden. Insbesondere wird sie jedoch ihren Einsatzbereich in der Touristikbranche finden, wo sie für Rei­ se- und Wanderführer als auch für Reisebüros und Fremdenver­ kehrsämter interessant ist. Vorteilhafterweise wird die Vor­ richtung aus diesem Grunde tragbar und/oder in ein Kraftfahr­ zeug (Privat-Kfz, Reisebus) einbaubar gestaltet.

Claims (18)

1. Verfahren zur Darstellung geographischer Daten, wobei mit­ tels einer Bedien- und Eingabeeinrichtung eingegebene und/oder anhand eines Standortbestimmungssystems ermittelte Standortda­ ten in ein Speicher- und Verarbeitungsmittel eingelesen werden, worauf Daten eines in einem vorbestimmten Umkreis um den Stand­ ort liegenden Geländegebiets aus einer Dateneinrichtung ausge­ wählt und ebenfalls in das Speicher- und Verarbeitungsmittel eingelesen werden, gekennzeichnet durch die Berechnung und Ausgabe einer bildlichen Darstellung der Horizontlinie (HL) für einen beliebigen Standort (A).

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a. Einlesen der eingegebenen oder ermittelten Standortdaten,

• b. Auswählen der Daten eines in einem vorbestimmten Umkreis um den Standort (A) liegenden Geländegebiets aus der Datenein­ richtung und Einlesen dieser Daten in das Speicher- und Verarbeitungsmittel,
• c. Bestimmen derjenigen vom Standort ausgehenden Halbgeraden (g1, g1′), die mit dem durch die ausgewählten Daten gegebe­ nen Geländerelief jeweils einen Punkt gemeinsam haben, und Speichern dieser ersten Berührungspunkte (B1, B1′),
• d. Ausgabe der die Horizontlinie (HL) festlegenden ersten Be­ rührungspunkte (B1, B1′) als interpolierte Kurve durch ein Ausgabemittel.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe der Horizontlinie (HL) wahlweise in Panorama­ darstellung oder in Kartendarstellung erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die zusätzlichen Schritte:
c1. Bestimmen derjenigen vom Standort (A) ausgehenden Halbge­ raden (g2), die mit dem gegebenen Geländerelief jeweils einen Berührungspunkt (B2) und einen oder mehrere Schnitt­ punkte (S2, ) gemeinsam haben, wobei der Berührungspunkt (B2) dem Standort näher ist als der oder die Schnittpunk­ te (S2, ),
c2. Speichern dieser zweiten Berührungspunkte (B2) und des je­ weils nächstliegenden Schnittpunktes (S2) als zugeordnete Wertepaare (B2, S2),
d1. in der Panoramadarstellung Ausgabe einer durch die zweiten Berührungspunkte (B2) interpolierten Kurve als Begren­ zungslinie (BL) von der Horizontlinie (HL) vorgelagerten sichtbaren Erhebungen, oder in der Kartendarstellung Aus­ gabe einer durch die zugeordneten Wertepaare (B2, S2) in­ terpolierten Kurve als Begrenzungslinie (BL) von nicht sichtbaren Gebieten (NS).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der beliebige Standort der aktuelle Standort ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Ausgabe weiterer Daten zur Orientierung und/oder Informa­ tion.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Daten beschreibende Daten, wie Orts- und Berg­ namen, zusätzliche Daten, wie Sonnen- und Mondstand, und attri­ butive Daten, wie Geländebeschaffenheit, sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Umkreis wahlweise eingebbar ist oder der maxi­ malen Sichtweite bei idealen Sichtverhältnissen für die gegebene geographische Breite des Standorts entspricht.

9. Vorrichtung zur Darstellung geographischer Daten gemäß des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Bedien- und Eingabeeinrichtung, eine Dateneinrichtung, ein Speicher- und Verarbeitungsmittel und ein Ausgabemittel, wobei Daten zur Speicherung und Verarbeitung in dem Speicher- und Verar­ beitungsmittel und anschließenden Ausgabe durch das Ausgabemittel mittels der Bedien- und Eingabeeinrichtung eingebbar und/oder aus der Dateneinrichtung auswählbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des aktuellen Standorts ein Standortbestim­ mungssystem vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Standortbestimmungssystem die Raumkoordinaten des aktu­ ellen Standorts, das aktuelle Datum und die Uhrzeit ermittelt und bereitstellt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Standortbestimmungssystem das "Global Positioning System" (GPS) ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Standortbestimmungssystem bereitgestellten Daten wahlweise direkt dem Speicher- und Verarbeitungsmittel zuführbar oder mittels des Ausgabemittels ausgebbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dateneinrichtung ein CD-ROM-Laufwerk und eine Vielzahl von auf CD-ROM gespeicherten digitalen oder digitalisierten geographi­ schen Daten umfaßt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgabemittel eine opto-elektronische Anzeigevorrichtung, wie ein Flüssigkristall (LCD)-Schirm, ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicher- und Verarbeitungsmittel ein Mikrocomputer ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß für eine externe Ausgabeeinheit, wie ein Druc­ ker oder Monitor, vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Kraftwagen installierbar und/oder tragbar aus­ gebildet ist.