EP2135036A1 - Verfahren zur darstellung eines wetterereignisses und anzeigesystem - Google Patents

Verfahren zur darstellung eines wetterereignisses und anzeigesystem

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EP2135036A1
EP2135036A1 EP08716695A EP08716695A EP2135036A1 EP 2135036 A1 EP2135036 A1 EP 2135036A1 EP 08716695 A EP08716695 A EP 08716695A EP 08716695 A EP08716695 A EP 08716695A EP 2135036 A1 EP2135036 A1 EP 2135036A1
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EP
European Patent Office
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road map
weather event
weather
coordinates
vector
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Application number
EP08716695A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Obert
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3691—Retrieval, searching and output of information related to real-time traffic, weather, or environmental conditions
    • G01C21/3694—Output thereof on a road map
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096766—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission
    • G08G1/096775—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is a central station

Definitions

  • the invention relates to a method for displaying a weather event and a corresponding display system.
  • the objects are uniquely mapped to the nodes of the grid.
  • the nodes of the grid is uniquely assigned a code by a second reversible calculation rule.
  • a method for generating route-related weather and / or road condition information for a vehicle is known.
  • the weather forecast data and data relating to the actual weather-related conditions in the surroundings of the motor vehicle are recorded by a central unit and informed on a display in the field of vision of the driver about the actual weather or the road condition along the travel route.
  • the display of weather information on screens using a browser is known.
  • An image is prepared by a service provider by providing it with a geographical reference (usually outline of the land mass with representation of national borders) and is brought into a digitally processable image format (GIF, JPEG, TIFF), which is then transmitted via communication media and displayed with the help of a browser.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a technical teaching with which, in particular, the driver of a motor vehicle can be comprehensively and easily informed about location-dependent weather events.
  • a part of a road map is displayed on a display device based on a vector-oriented electronic road map.
  • a weather event object is received that includes a weather code, a surface description object, and reference coordinates.
  • the area description object may describe the size, orientation, and / or shape of the area by, for example, indicating coordinates of further corners or edge points of a geometric shape, or by specifying vectors that describe a geometric shape or traverse based on the reference coordinates.
  • the weather event is then displayed on the display device based on the weather event object as a surface superimposed on the illustrated road map, in particular transparent or semitransparent.
  • size information contained in the area description object is still adapted to the currently set zoom factor of the representation of the road map in order to reliably inform the driver also with regard to the size of a current or predicted weather event.
  • the vector-oriented electronic road map is based on nodes or edges or is described thereby, wherein the nodes are each assigned the coordinates of a defined coordinate system. Since the reference coordinates can also be described or described by coordinates of the defined coordinate system (if necessary after a corresponding conversion), the areal weather forecast can be described or described. Position can be assigned to the correct location or the correct node of the road map and so in relation to the road map displayed in the right place.
  • the location of the area relative to the road map is determined based on at least one node of the road map and the reference coordinates, for example by assigning the reference coordinates to the node closest to the coordinate system or by locating the reference coordinates relative to two nearby nodes of the road map is determined by interpolation or extrapolation.
  • a display system having a display device for displaying at least a part of a road map based on a vector-oriented electronic road map, with a receiving device for receiving a weather event object comprising a weather code, a surface description object and reference coordinates, and with a processor device , which is set up such that, based on the weather event object, the weather event is displayed on the display device as the area superimposed on the road map shown.
  • FIG. 1 shows a simplified flow diagram for the representation of a
  • FIG. 2 shows a representation of a two-dimensional weather event
  • FIGS. 3-6 show variants for describing a two-dimensional weather event.
  • weather information is summarized based on corresponding measurements and provided in a suitable form:
  • a) Weather data in GRID format (gridded binary), which includes georeferencing.
  • Precipitation zones based on a weather radar which have a (karto) graphical and local reference (coordinates of the radar station).
  • these weather information are processed in such a way that they can be displayed by a navigation system in the correct location.
  • a planar weather event is converted into one or more weather event objects, each comprising a weather code, a surface description object and reference coordinates (for example, a reference coordinate pair, which may also be referred to as a reference coordinate) in WGS84 coordinates.
  • weather event objects each comprising a weather code, a surface description object and reference coordinates (for example, a reference coordinate pair, which may also be referred to as a reference coordinate) in WGS84 coordinates.
  • the area description object indicates the size, orientation, and / or shape of an area within which the corresponding weather event occurs.
  • the surface can be defined by WGS-84 coordinates of other corners or boundary points of a geometric shape or by vectors (described ben by suitable WGS-84 coordinates), which describe a geometric shape or a polygon starting from the reference coordinates.
  • WGS-84 coordinates which describe a geometric shape or a polygon starting from the reference coordinates.
  • the area description object is likewise described vector-oriented.
  • the weather event object is transmitted, for example, in the context of a broadcast, multicast or unicast system to one or more vehicles, in particular vehicle navigation systems F, and stored there in a memory device.
  • a vector-oriented digital road map is stored, which can be displayed in sections with different scales on a display device.
  • vector-oriented means that the electronic road map is based on nodes and edges, wherein the nodes are each defined by WGS84 coordinates.
  • lines or curves are defined by a starting point, possibly several intermediate points and an end point, and the line thickness. The link or edge between these points is then calculated by a graphics program and gives, for example, a road to be displayed. In areas next to the line also the type of filling is defined.
  • a vector graphic can be scaled down or enlarged without loss of quality.
  • the weather event is displayed as the superimposed surface of the road map shown.
  • the location of the area is determined based on the road map based on at least one node of the road map and the reference coordinate.
  • the size and shape of the Area determined by the location of the remaining vertices transmitted with the area description object.
  • the position of these corner points relative to the road map is likewise determined based on at least one node of the road map and the corresponding coordinates of the corner point.
  • the surface is anchored on the vector-oriented road map or the road map läge- and size correctly assigned, so that the representation of the area together with the representation of the road map is freely scalable and displayed accordingly.
  • FIG 2 shows the representation of a road map SK with a superimposed representation of two different weather events ("rain”, “heavy rain”) with corresponding vertices (numbers 1 to 10 and 1 to 9).
  • the weather event WE “rain” is represented by a larger area, which is superimposed on the road map representation substantially transparent.
  • the reference coordinates RK of this area are also shown.
  • the weather event "Heavy Rain” is represented by a smaller area, which is essentially not transparently superimposed on the road map display.
  • FIG. 3 shows a rectangle which, starting from the reference coordinates RK, is spanned by two vectors of length a and b.
  • One or more such rectangles may describe the area of a weather event.
  • FIG. 4 shows an ellipse which, starting from the reference coordinates, is determined by two vectors of length a and b.
  • One or more of such ellipses may also describe the area of a weather event.
  • Figure 5 shows a plurality of tiles of the same size, shape and orientation, by starting from the reference coordinates by the indication Further coordinate pairs (0.0, 0.1, 1, -1, ...) the surface of a weather event can be described.
  • FIG. 6 shows, starting from the reference coordinates, a polygon whose vertices can each be described by a vector. By such a polygon, the area of a weather event can also be described.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Darstellung eines Wetterereignis ses, bei dem basierend auf einer vektororientierten elektronischen Straßen karte auf einer Anzeigeeinrichtung ein Teil einer Straßenkarte dargestellt wird, bei dem ein Wetterereignis-Objekt empfangen wird, das einen Wetter code, ein Flächenbeschreibungsobjekt und Referenzkoordinaten umfasst, und bei dem auf der Anzeigeeinrichtung basierend auf dem Wetterereignis- Objekt das Wetterereignis als der dargestellten Straßenkarte überlagerte Fläche dargestellt wird.

Description

VERFAHREN ZUR DARSTELLUNG EINES WETTEREREIGNISSES UND
ANZEIGESYSTEM
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung eines Wetterereignisses und ein entsprechendes Anzeigesystem.
Aus der EP 0798540 A1 ist ein Verfahren zur Referenzierung von ortsfesten Objekten auf der Erdoberfläche durch Zuordnung eines eindeutigen Codes bekannt. Dieses Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- Es wird ein Gitternetz mit einer vorgegebenen Auflösung (Maschengrösse) und einer vorgegebenen Lage bezüglich der Erdoberfläche definiert, wobei die Knotenpunkte des Gitternetzes durch eine erste reversible Rechenvorschrift in ein geografisches Koordinatensystem umrechenbar sind.
- Die Objekte werden auf die Knotenpunkte des Gitternetzes eineindeutig abgebildet.
- Den Knotenpunkten des Gitternetzes wird durch eine zweite reversible Rechenvorschrift jeweils eineindeutig ein Code zugeordnet.
- Dem jeweiligen Objekt wird der ermittelte Code des zugeordneten Knotenpunktes zugeordnet.
Dadurch sollen Kompatibilitätsprobleme mit möglichst geringem Aufwand überwunden werden.
Aus der DE 10139668 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen von fahrtroutenbezogenen Wetter- und/oder Straßenzustandsinformationen für ein Fahrzeug bekannt. Es werden dabei mit einer Zentraleinheit die von einer externen Quelle stammenden Wetterprognose-Daten und Daten über die tatsächlichen wetterbezogenen Verhältnisse im Umfeld des Kraftfahrzeugs aufgenommen und abhängig davon auf einem Display im Sichtfeld des Fahrers über das tatsächliche Wetter oder des Straßenzustands längs der Fahrtroute informiert. Außerdem ist die Darstellung von Wetterinformationen auf Bildschirmen mit Hilfe eines Browsers bekannt. Ein Bild wird dabei bei einem Serviceprovider aufbereitet, indem es mit einer geographischen Referenz versehen wird (meist Umriss der Landmasse mit Darstellung von Landesgrenzen) und in ein digital verarbeitbares Bildformat gebracht wird (GIF, JPEG, TIFF), welches dann über Kommunikationsmedien übertragen wird und mit Hilfe eines Browsers zur Anzeige gebracht wird. Die Darstellung einer Wetterlage oder von Wetterereignissen durch ein derartiges pixelbasiertes Bild hat aber den Nachteil, dass keine Ortsreferenzierung zu einer digitalen Straßenkarte vorhanden ist, damit keine Zuordnung zu einer Darstellung einer elektronischen Straßenkarte möglich ist, und daher eine separate Präsentation erfolgen muss. Auch bei Verwendung unterschiedlicher Vergrößerungsstufen muss entweder ein Bild nachgeladen werden oder man begnügt sich mit einer groben Pixeldarstellung oder bei bestimmten Ausschnitten dem Verlust von geo- referenzierten Merkmalen zur Orientierung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine technische Lehre anzugeben, mit welcher insbesondere der Fahrer eines Kraftfahrzeuges umfassend und leicht verständlich über ortsabhängige Wetterereignisse informiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Im Rahmen der Erfindung liegen dabei auch Weiterbildungen des unabhängigen Systemanspruchs, die den abhängigen Verfahrensansprüchen entsprechen.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Darstellung eines Wetterereignisses wird basierend auf einer vektororientierten elektronischen Straßenkarte auf einer Anzeigeeinrichtung ein Teil einer Straßenkarte dargestellt. Es wird ein Wetterereignis-Objekt empfangen, das einen Wettercode, ein Flächenbeschreibungsobjekt und Referenzkoordinaten umfasst. Das Flächenbeschreibungsobjekt kann die Größe, die Ausrichtung und/oder die Form der Fläche beschreiben, indem beispielsweise Koordinaten weiterer Ecken oder Randpunkte einer geometrischen Form angegeben sind, oder indem Vektoren angegeben sind, die ausgehend von den Referenzkoordinaten eine geometrische Form oder einen Polygonzug beschreiben.
Auf der Anzeigeeinrichtung wird dann basierend auf dem Wetterereignis- Objekt das Wetterereignis als der dargestellten Straßenkarte überlagerte Fläche, insbesondere transparent oder halbtransparent, dargestellt.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass gleichzeitig mit der Darstellung einer vektorbasierten Straßenkarte, insbesondere dieser überlagert, an der richtigen Stelle relativ zu dieser Straßenkarte ein Wetterereignis flächig dargestellt werden kann. Dadurch kann ein Fahrer schnell erfassbar und hinsichtlich der Lage zuverlässig über ein aktuelles oder prognostiziertes Wetterereignis informiert werden.
Gegebenenfalls werden im Flächenbeschreibungsobjekt enthaltene Größeninformationen noch an den momentan eingestellten Zoomfaktor der Darstellung der Straßenkarte angepasst, um den Fahrer auch hinsichtlich der Größe zuverlässig über ein aktuelles oder prognostiziertes Wetterereignis zu informieren.
Vorzugsweise basiert die vektororientierte elektronische Straßenkarte auf Knoten und Kanten oder ist dadurch beschrieben, wobei den Knoten jeweils die Koordinaten eines definierten Koordinatensystems zugeordnet sind. Dadurch, dass die Referenzkoordinaten ebenfalls durch Koordinaten des definierten Koordinatensystems beschrieben oder beschreibbar ist (gegebenenfalls nach einer entsprechenden Umrechnung), kann die flächige Wetterdar- Stellung einfach der richtigen Stelle oder dem richtigen Knoten der Straßenkarte zugeordnet werden und so bezogen auf die Straßenkarte an der richtigen Stelle dargestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Lage der Fläche bezogen auf die Straßenkarte basierend auf zumindest einem Knoten der Straßenkarte und den Referenzkoordinaten bestimmt, beispielsweise indem die Referenzkoordinaten dem in dem Koordinatensystem nächstlie- genden Knoten zugeordnet werden, oder indem die Lage der Referenzkoordinaten relativ zu zwei in der Nähe liegenden Knoten der Straßenkarte durch Interpolation oder Extrapolation bestimmt wird.
Oben stehende Aufgabe wird auch gelöst durch ein Anzeigesystem mit einer Anzeigeeinrichtung zur Darstellung zumindest eines Teils einer Straßenkarte basierend auf einer vektororientierten elektronischen Straßenkarte, mit einer Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Wetterereignis-Objektes, das einen Wettercode, ein Flächenbeschreibungsobjekt und Referenzkoordinaten umfasst, und mit einer Prozessoreinrichtung, die derart eingerichtet ist, dass basierend auf dem Wetterereignis-Objekt das Wetterereignis als der dargestellten Straßenkarte überlagerte Fläche auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren näher erläutert:
Figur 1 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm zur Darstellung eines
Wetterereignisses;
Figur 2 zeigt eine Darstellung eines flächigen Wetterereignisses; Figuren 3-6 zeigen Varianten zur Beschreibung eines flächigen Wetterereignisses.
Wie in Figur 1 gezeigt, werden bei einem Content Provider CP Wetterinformationen basierend auf entsprechenden Messungen zusammengefasst und in geeigneter Form zur Verfügung gestellt:
a) Wetterdaten im GRID- Format (gridded binary), welches eine Georefe- renzierung beinhaltet. b) Wolkenbilder von Satelliten, die eine (karto)graphische Referenz zur Erdoberfläche haben. c) Niederschlagszonen basierend auf einem Wetterradar, die eine (kar- to)graphische und örtliche Referenz (Koordinaten der Radarstation) besitzen.
Bei einem Service Provider SP werden diese Wetterinformationen derart aufbereitet, dass sie von einem Navigationssystem ortsrichtig zur Anzeige gebracht werden können.
Dazu wird ein flächenhaftes Wetterereignis in ein oder mehrere Wetterereignis-Objekte umgesetzt, die jeweils einen Wettercode, ein Flächenbeschreibungsobjekt und Referenzkoordinaten (beispielsweise ein Referenzkoordinatenpaar, das auch als Referenzkoordinate bezeichnet werden kann) in WGS84-Koordinaten umfassen.
Das Flächenbeschreibungsobjekt gibt die Größe, die Ausrichtung und/oder die Form einer Fläche an, innerhalb welcher das entsprechende Wetterereignis vorliegt. Die Fläche kann durch WGS-84 Koordinaten weiterer Ecken oder Randpunkte einer geometrischen Form oder durch Vektoren (beschrie- ben durch geeignete WGS-84 Koordinaten) definiert sein, die ausgehend von den Referenzkoordinaten eine geometrische Form oder einen Polygonzug beschreiben. Insbesondere ist das Flächenbeschreibungsobjekt ebenfalls vektororientiert beschrieben.
Das Wetterereignisobjekt wird beispielsweise im Rahmen eines Broadcast-, Multicast-, oder Unicastsystems an ein oder mehrere Fahrzeuge, insbesondere Fahrzeug-Navigationssysteme F, übertragen und dort in einer Speichereinrichtung abgelegt.
In einer dem Fahrzeug-Navigationssysteme F zugeordneten Speichereinrichtung (Kartendatenspeicher) ist eine vektororientierte digitale Straßenkarte abgespeichert, welche in Ausschnitten mit unterschiedlichen Maßstäben auf einer Anzeigeeinrichtung dargestellt werden kann.
"Vektororientiert" bedeutet dabei, dass die elektronische Straßenkarte auf Knoten und Kanten basiert, wobei die Knoten jeweils durch WGS84- Koordinaten definiert sind. Insbesondere werden Linien bzw. Kurven durch einen Anfangspunkt, evtl. mehrere Zwischenpunkte und einen Endpunkt sowie die Linienstärke definiert. Die Verbindung oder Kante zwischen diesen Punkten wird dann von einem Grafikprogramm berechnet und ergibt beispielsweise eine darzustellende Straße. Bei Flächen wird neben der Linie auch noch die Art der Füllung definiert. Im Gegensatz zu einer Bitmap- oder Pixelgrafik kann eine Vektorgrafik ohne Qualitätsverlust beliebig verkleinert oder vergrößert werden.
Auf dem Display des Navigationssystems wird basierend auf dem Wetterereignis-Objekt das Wetterereignis als der dargestellten Straßenkarte überlagerte Fläche dargestellt. Dazu wird die Lage der Fläche bezogen auf die Straßenkarte basierend auf zumindest einem Knoten der Straßenkarte und der Referenzkoordinate bestimmt. Zudem kann die Größe und Gestalt der Fläche durch die Lage der übrigen Eckpunkte, die mit dem Flächenbeschreibungsobjekt übertragen wurden, bestimmt werden. Dazu wird die Lage dieser Eckpunkte bezogen auf die Straßenkarte ebenfalls basierend auf zumindest einem Knoten der Straßenkarte und den entsprechenden Koordinaten des Eckpunktes bestimmt. Dadurch wird die Fläche auf der vektororientierten Straßenkarte verankert bzw. der Straßenkarte läge- und größenrichtig zugeordnet, so dass die Darstellung der Fläche zusammen mit der Darstellung der Straßenkarte frei skalierbar und entsprechend darstellbar ist.
Figur 2 zeigt die Darstellung einer Straßenkarte SK mit einer überlagerten Darstellung zweier verschiedener Wetterereignisse ("Regen", "starker Regen") mit entsprechenden Eckpunkten (Ziffern 1 bis 10 bzw. 1 bis 9). Das Wetterereignis WE "Regen" wird durch eine größere Fläche repräsentiert, welche im Wesentlichen transparent der Straßenkartendarstellung überlagert ist. Exemplarisch sind auch die Referenzkoordinaten RK dieser Fläche dargestellt. Das Wetterereignis "Starker Regen" wird durch eine kleinere Fläche repräsentiert, welche im Wesentlichen nicht transparent der Straßenkartendarstellung überlagert ist.
Figur 3 zeigt ein Rechteck, das ausgehend von den Referenzkoordinaten RK durch zwei Vektoren der Länge a und b aufgespannt wird. Durch ein oder mehrere solcher Rechtecke kann die Fläche eines Wetterereignisses beschrieben werden.
Figur 4 zeigt eine Ellipse, die ausgehend von den Referenzkoordinaten durch zwei Vektoren der Länge a und b bestimmt wird. Durch eine oder mehrere solcher Ellipsen kann die Fläche eines Wetterereignisses ebenfalls beschrieben werden.
Figur 5 zeigt eine Vielzahl von Kacheln gleicher Größe, Form und Ausrichtung, durch die ausgehend von den Referenzkoordinaten durch die Angabe weiterer Koordinatepaare (0,0; 0,1 ; 1 ,-1 ; ...) die Fläche eines Wetterereignisses beschrieben werden kann.
Figur 6 zeigt ausgehend von den Referenzkoordinaten einen Polygonzug, dessen Eckpunkte jeweils durch einen Vektor beschrieben werden können. Durch einen solchen Polygonzug kann die Fläche eines Wetterereignisses ebenfalls beschrieben werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Darstellung eines Wetterereignisses,
- bei dem basierend auf einer vektororientierten elektronischen Straßenkarte auf einer Anzeigeeinrichtung ein Teil einer Straßenkarte (SK) dargestellt wird,
- bei dem ein Wetterereignis-Objekt empfangen wird, das einen Wettercode, ein Flächenbeschreibungsobjekt (a, b) und Referenzkoordinaten (RK) um- fasst, und
- bei dem auf der Anzeigeeinrichtung basierend auf dem Wetterereignis- Objekt das Wetterereignis als der dargestellten Straßenkarte (SK) überlagerte Fläche (WE) dargestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die vektororientierte elektronische Straßenkarte auf Knoten und Kanten basiert, wobei Knoten jeweils die Koordinaten eines definierten Koordinatensystems zugeordnet sind.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Referenzkoordinaten (RK) durch Koordinaten des definierten Koordinatensystems beschrieben oder beschreibbar ist, und bei dem die Lage der Fläche (WE) bezogen auf die Straßenkarte basierend auf zumindest einem Knoten der Straßenkarte und den Referenzkoordinaten (RK) bestimmt wird.
4. Anzeigesystem mit einer Anzeigeeinrichtung zur Darstellung zumindest eines Teils einer Straßenkarte (SK) basierend auf einer vektororientierten elektronischen Straßenkarte, mit einer Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Wetterereignis- Objektes, das einen Wettercode, ein Flächenbeschreibungsobjekt und Referenzkoordinaten (RK) umfasst, und mit einer Prozessoreinrichtung die derart eingerichtet ist, dass basierend auf dem Wetterereignis-Objekt das Wetterereignis als der dargestellten Straßenkarte überlagerte Fläche auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
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