Darstellungsformen von Koordinaten im Plus Code / Open Location Code

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Der Open Location Code (OLC) ist ein Codierungssystem für Koordinaten zur Identifizierung von beliebigen Gebieten, Orten und Adressen auf der ganzen Welt. OLC wurde in einem mit Google assoziierten Ingenieurbüro in Zürich entwickelt und Ende 2014 veröffentlicht. Bemerkenswert ist, dass dieses Koordinatensystem privat und gewerblich ohne lizenzrechtliche Auflagen und ohne Kosten genutzt werden darf. Schon bald setzte sich wegen des in jedem Open Location Code enthaltenen Plus-Zeichens die Bezeichnung “Plus Code” durch. Der Einfachheit halber wird diese Bezeichnung im folgenden Text beibehalten.

Der Artikel beschreibt den syntaktischen Aufbau des Plus Codes, geht auf einige Besonderheiten ein und beschreibt die Vor- und Nachteile dieses Koordinatensystems. Mittlerweile gibt es einige Varianten des Plus Codes, die hier detailliert erläutert werden. Abschließend gibt der Autor eine Anleitung zum Umrechnen zwischen den Varianten des Plus Codes und anderen Koordinatensystemen.

Abb. 1: Jetzt auffindbar!
Der Plus Code soll durch seinen logischen Aufbau und durch seine kompakte Schreibweise die Navigation vereinfachen. Ein weiteres Ziel bei der Entwicklung war die Schaffung einer Möglichkeit, postalische Adressen weltweit in einzeiliger Schreibweise zu ersetzen. Außerdem sollen mit Plus Codes auch Orte adressiert werden können, für die es keine postalischen Attribute gibt. Denn in vielen Ländern der Welt gibt es Orte ohne Namen und Straßen ohne Hausnummern, die dank der Plus Codes nun eindeutig zu identifizieren und aufzufinden sind. So kann zum Beispiel mit Hilfe eines Plus Codes eine abgelegene Polarstation genau so gut aufgefunden werden wie eine Hütte auf einer einsamen Insel.

Wie schon erwähnt, spielen die einfache Schreibweise und der logische Aufbau des Plus Codes eine entscheidende Rolle. Mit zwei- bis 15-stelligen Folgen aus Lettern und Ziffern lassen sich Flächenrechtecke mit zunehmender Genauigkeit definieren. Es sind 20 verschiedene Zeichen zugelassen, die man nicht miteinander verwechseln kann. So kann jeder Ort auf der Welt und jede Adresse mit einem nur 10 Zeichen langen Code mit einer Genauigkeit von 10 bis 20 Metern lokalisiert werden. Die 10-stellige Schreibweise ist üblich, weil damit wie mit einer postalischen Adresse jedes einzelne Haus eindeutig identifiziert werden kann. Für genauere Anforderungen sind bis zu 15 Zeichen im Plus Code möglich. Damit liegt die Genauigkeit bereits im Zentimeter-Bereich, was für Plus Codes selten zur Anwendung kommen wird. Im Prinzip sind Plus Codes eine andere Schreibweise für geographische Koordinaten. Sie sind immer und ausschließlich im Bezugssystem WGS84 abgebildet. Das hat den Vorteil, dass Plus Codes recht einfach in GPS-Koordinaten umgerechnet und vor Ort mit einem portablen Navigationsgerät aufgefunden werden können.

Plus Codes werden seit einiger Zeit im Kartendienst Google Maps und anderen Online-Diensten verwendet. Sie sind in Google Maps bereits allgegenwärtig, werden aber von vielen Nutzern übersehen oder ignoriert. Inzwischen genießt der Plus Code eine hohe Akzeptanz und wird in einigen Ländern bereits zur Adressierung bzw. als Postleitzahlensystem verwendet. Trotzdem muss auch gesagt werden, dass es Ähnliches schon lange gibt, z.B. UTMref (MGRS), NAC-Code, GEOREF und QTH (Maidenhead).

Abb. 2: Postalische Adresse und Plus Code
in Google Maps Rechts ist ein Auszug aus einer Google Maps-Ansicht zu sehen, auf dem der Plus Code vom Standort des Verfassers abgebildet ist. Allerdings gibt es hier die Besonderheit, dass anstelle der ersten vier Zeichen des Plus Codes ein Ortsname in der Form “9FW2+W7 Kempen” verwendet wird. Der vollständige Plus Code mit einer Genauigkeit von rund 15 Meter für den Standort von KilletSoft lautet aber “9F389FW2+W7”. Beide Schreibweisen können in Google Maps, Google Earth und anderen Kartendiensten zum Auffinden der Örtlichkeit verwendet werden. Dazu aber später mehr.

Aufbau des Plus Codes und Genauigkeitsstufen
Der Aufbau des Plus Codes soll hier an dem obigen Beispiel erläutert werden. Der Plus Code 9F389FW2+W7 entspricht einer geographischen Breite von N 51° 23” 50,325″ und einer geographischen Länge von E 06° 27” 02,475″ im Bezugssystem WGS84. In dezimaler Schreibweise lauten die Koordinaten 51.3973125 Grad nördliche Breite und 6.4506875 Grad östliche Länge.

9F
20 x 20 Grad Bereich mit Norddeutschland und Süd-Skandinavien
9F38
1 x 1 Grad Bereich mit dem Stadtgebiet von Kempen am Niederrhein
9F389F
3 x 3 Minuten Bereich mit dem Ortsteil Kempen-St. Hubert
9F389FW2
9 x 9 Sekunden Bereich (rund 5 km) mit der Straße Escheln
9F389FW2+W7
15 Meter hohes Rechteck mit dem Haus Escheln 28a
9F389FW2+W7X
3 Meter hohes Rechteck mit einem Dachbereich des Hauses
9F389FW2+W7X4
60 Zentimeter hohes Rechteck mit einem Dachfenster des Hauses
9F389FW2+W7X4454
Sub-Zentimeter Bereich: Fliege auf dem Dachfenster 🙂

Die obigen Meter-Angaben der den Plus Codes zugeordneten Rechtecke stimmen für die hier verwendete Beispielkoordinate. Tatsächlich variieren die Meter-Angaben für die West/Ost-Ausdehnung der Rechtecke für andere Orte auf der Welt in Abhängigkeit von der geographischen Breite. Die Süd/Nord-Ausdehnung der Rechtecke ist aber immer gleich groß.

Die blau markierten Zeichen stellen laut Google den vierstelligen “Area Code” dar, der einen 1 x 1 Grad großen Bereich definiert. Die orangenen Zeichen bezeichnen den “Local Code”, der normalerweise für die Festlegung einer Adresse ausreichend ist. Die roten Zeichen definieren die Verfeinerung über den Local Code hinaus, die der Autor mit “Precision Code” bezeichnet.

Abb. 3: Area Code
Abb. 5: Hausgenauer Plus Code
Abb. 4: 9 Sekunden Rechteck

Eindeutige Schreibweise des Plus Codes
Ein Plus Code ist mindestens acht Zeichen lang. Nicht verwendete Zeichen werden mit dem Füllzeichen “0” aufgefüllt. Darauf folgt das obligatorische Plus-Zeichen. Maximal sieben nachfolgende optionale Zeichen dienen zur Erhöhung der Auflösung.

9F000000+
20 x 20 Grad Bereich, Ergänzung mit Füllwerten und dem Plus-Zeichen
9F380000+
1 x 1 Grad Bereich, Ergänzung mit Füllwerten und dem Plus-Zeichen
9F389F00+
3 x 3 Minuten Bereich, Ergänzung mit Füllwerten und dem Plus-Zeichen
9F389FW2+
9 x 9 Sekunden Bereich, Ergänzung mit dem Plus-Zeichen
9F389FW2+W7
15 Meter hohes Rechteck, Darstellung vollständig
9F389FW2+W7X4454
Höchstmögliche Auflösung, Darstellung vollständig

Das Pluszeichen ist quasi das Markenzeichen des Plus Code und dient zur Unterscheidung von anderen Codes. Es steht in einem vollständigen Plus Code immer hinter dem achten Zeichen, also an neunter Stelle. Nur bei verkürzten Plus Codes (siehe unten), bei denen der Area Code durch eine Ortsbezeichnung ersetzt ist, steht das Plus-Zeichen hinter dem vierten Zeichen, also an fünfter Stelle. Plus Codes mit geringerer Genauigkeit müssen vor dem an neunter Stelle stehenden Plus-Zeichen mit dem Füllwert Null ergänzt werden. Die gelb hinterlegten Füllwerte haben keinen Einfluss auf die Position und Genauigkeit des Plus Codes.

Verkürzter Plus Code mit einer Ortsbezeichnung
Google hat so genannte verkürzte Plus Codes eingeführt, bei denen der Area Code, also die ersten vier Zeichen, durch eine Ortsbezeichnung ersetzt sind. Optional kann die Ortsbezeichnung noch durch eine Landesbezeichnung ergänzt werden.

9F389FW2+W7 → 9FW2+W7 Kempen
7GXHX4HM+MM → X4HM+MM Gizeh, Ägypten

Der Vorteil besteht darin, dass sich eine Adresse innerhalb oder in der Nähe eines Ortes mit nur sechs Zeichen beschreiben lässt, die kann man sich gut merken kann.
Leider haben verkürzte Plus Codes aber den Nachteil, dass sie für mathematische Berechnungen ungeeignet sind. In Tabellen und Datenbanken können sie nicht gut gespeichert werden, da die Schriftlänge der Ortsbezeichnungen variiert. Die Schreibweise der Ortsbezeichnung muss beachtet werden, die von Land zu Land unterschiedlich sein kann. Außerdem sind verkürzte Plus Codes nicht eindeutig, da viele Orte mit derselben Ortsbezeichnung mehrfach vorkommen. So gibt es die Ortsbezeichnung Neustadt in Deutschland dreizehn Mal. Mühlhausen kommt immerhin noch fünf Mal vor, als Ortsteil sogar 25 Mal. Die Lage der Koordinaten ist anhand des verkürzten Plus Codes nicht vergleichbar, da die ersten vier Zeichen für die Großraumlage signifikant sind.

9FW2+W7 Kempen 9F389FW2+W7
8C3H+Q4 Tönisvorst 9F388C3H+Q4
C84J+64 Wachtendonk 9F38C84J+64

Die drei Orte Kempen, Tönisvorst und Wachtendonk sind jeweils nur 10 Kilometer voneinander entfernt. Wenn man die Lagen dieser Orte nicht kennt, kann man anhand der verkürzten Plus Codes nicht die nachbarschaftliche Nähe erkennen. Dagegen lassen die rechts dargestellten vollständigen Plus Codes anhand gleicher vierstelliger Area Codes sofort erkennen, dass ihre Positionen nahe beieinander liegen.

942V+6M Neustadt 8FXC942V+6M
GCWH+66 Neustadt 9F4FGCWH+66
P5JC+8W Neustadt 8FXJP5JC+8W

Die hier dargestellten drei Einträge für Orte namens Neustadt lassen nicht erkennen ob es sich um dieselbe Stadt handelt oder um verschiedene Städte. Tatsächlich liegen die Plus Codes in unterschiedlichen Städten, nämlich in Neustadt an der Weinstraße, Neustadt am Rübenberge und in Neustadt an der Waldnaab. Dass die Orte weit voneinander entfernt sind, geht aus den verkürzten Plus Codes nicht hervor. Dagegen lassen die rechts dargestellten vollständigen Plus Codes anhand der unterschiedlichen vierstelligen Area Codes sofort erkennen, dass diese Positionen weit auseinander liegen.

Verkürzte Plus Codes in vollständige Plus Codes umformen
Abb. 6: Geographische Koordinaten in Google Maps
Um verkürzte Plus Codes zu vollständigen Plus Codes zu ergänzen oder sie mit vollständigen Plus Codes zu ersetzen benötigt man die geographischen Koordinaten des Ortes. Hier gibt der Autor eine kurze Anleitung, wie man diese für einen Punkt in Google Maps auslesen kann:

Geben Sie im Suchfeld von Google Maps den Ort ein, von dem Sie die geographischen Koordinaten benötigen. Klicken Sie mit der rechten Maustaste an die Stelle der Karte, von der die geographischen Koordinaten ermittelt werden sollen. Im sich öffnenden Kontext-Menü klicken Sie auf den Menüpunkt “Was ist hier”. Am unteren Bildschirmrand zeigt Ihnen Google Maps Informationen zur Örtlichkeit. Unter der postalischen Adresse finden Sie die geographische Koordinate als Breiten- und Längengrad. Im linken Informationsfenster von Google Maps finden Sie den verkürzten Plus Code.

Abb. 7: Verkürzter Plus Code
Jetzt muss aus der geographischen Koordinate der Area Code, also die ersten vier Zeichen des Plus Codes, erzeugt werden. Dazu kann man Online-Umrechner aus dem Internet verwenden. Es ist aber Vorsicht geboten, da nach Erfahrungen des Autors einige Online-Rechner nicht besonders zuverlässig oder sogar fehlerhaft sind.

Abb. 8: TRANSDATpro Area Code
Eine Alternative bietet das Programm TRANSDATpro von KilletSoft, mit dem geographische Koordinaten präzise in Plus Codes umgerechnet werden können. Das Programm ist speziell für weltweite hochgenaue Koordinatentransformationen entwickelt worden. Eine kostenlose Testversion steht im Internet zum Download TRANSDATpro herunterladen bereit.

Hinweis: Durch klicken in die Flächen der Abbildungen 8 und 9 erhält man größere, besser lesbare Darstellungen. Hier gibt der Autor eine kurze Anleitung zum Erzeugen von Plus Codes mit TRANSDATpro:

Nach der einfach durchzuführenden Installation starten Sie das Programm mit einem Doppelklick auf das Programmsymbol. Stellen Sie die Koordinatenbezugssysteme für die Quellkoordinaten (links) und für die Zielkoordinaten (rechts) genau so ein, wie es in der Abbildung 8 zu sehen ist. Tragen Sie die Länge und Breite der geographischen Koordinate in die Eingabefelder für die Quellkoordinaten ein und klicken Sie auf den Button “Zielkoordinaten berechnen”.
Abb. 9: TRANSDATpro Plus Code
Als Zielkoordinate erhalten Sie jetzt einen Plus Code mit dem vierstelligen Area Code. Diesen können Sie mit dem gekürzten Plus Code aus Google Maps verbinden und erhalten so einen vollständigen Plus Code.

Mit dem Programm TRANSDATpro kann man aus den geographischen Koordinaten auch direkt vollständige Plus Codes erzeugen. Abbildung 9 zeigt die vom Programm bereit gestellten Optionen zur Berechnung von Plus Codes. Die Plus Code-Optionen sind weiter unten jeweils mit einem Beispiel aufgelistet. Die letzten beiden Optionen können zur Ermittlung der Area Codes in zweistelliger oder vierstelliger Darstellung verwendet werden. Für die Umrechnung von beliebigen Koordinatensystemen in Plus Codes haben die Attribute “Zentrum” und “SW-Ecke” keine Auswirkung. Sie sind nur bei Berechnungen in umgekehrter Reihenfolge von Bedeutung, nämlich bei der Umrechnung von Plus Codes in beliebige andere Koordinatensysteme. In dem Fall berechnet die Option mit dem Zusatz “Zentrum” Koordinaten im Mittelpunkt des durch den Plus Code beschriebenen Koordinatenrechtecks. Dagegen berechnet die Option mit dem Zusatz “SW-Ecke” die Koordinaten an der südwestlichen Ecke des Koordinatenrechtecks.

(Google) Plus Code / Open Location Code (8+7 Zentrum)
9F389FW2+W7X4454
(Google) Plus Code / Open Location Code (8+7 SW-Ecke)
9F389FW2+W7X4454
(Google) Plus Code / Open Location Code (8+2 Zentrum)
9F389FW2+W7
(Google) Plus Code / Open Location Code (8+2 SW-Ecke)
9F389FW2+W7
(Google) Plus Code / Open Location Code (2/4 Zentrum)
9F000000+ oder 9F380000+
(Google) Plus Code / Open Location Code (2/4 SW-Ecke)
9F000000+ oder 9F380000+

Was noch besser gemacht werden könnte…
Plus Code ist eine gute Innovation, wenn man nicht mit diesen Koordinaten rechnen muss und sie nicht als Geodaten gespeichert werden müssen. Deshalb wünscht sich der Autor, dass in Google Maps und anderen Kartendiensten keine verkürzten, sondern die nur vier Zeichen längeren vollständigen Plus Codes angezeigt werden.
Abb. 10: Vollständiger Plus Code
Den passenden Ortsnamen könnte man ja trotzdem hinzufügen und auch für die Ortsuche in den Kartendiensten verwenden.
Abb. 11: Beide Plus Codes
Die Google-Anzeige der postalischen Adresse und des Plus Codes sähe dann etwa so aus, wie es in der Abbildung 10 fiktiv dargestellt ist. Es wäre auch vorstellbar, dass beide Varianten, verkürzte und vollständige Plus Codes, zusammen angezeigt würden. In Abbildung 11 hat der Autor diese Möglichkeit fiktiv dargestellt. Für die Suche nach Orten in Google Maps und anderen Kartendiensten sollten weiterhin sowohl verkürzte als auch vollständige Plus Codes verwendet werden können.

Transformationssoftware, die Plus Codes unterstützt
Das bereits erwähnte Programm TRANSDATpro führt Koordinatentransformationen schnell und mit hoher Genauigkeit aus. Das Programm kann Plus Codes in beliebige andere Koordinatenbezugssysteme umrechnen. Umgekehrt kann es natürlich auch Plus Codes aus Koordinaten beliebiger Koordinatenbezugssysteme errechnen. Außerdem werden weltweit tausende Koordinatensysteme, geodätische Bezugssysteme und Datumsübergänge unterstützt. Für dateigestützte Koordinatentransformationen liest und schreibt das Programm die Dateiformate Text, CSV, SDF, dBase, Arc-Shape, Arc-Generate, KML und GPX.

Die Umwandlung von Plus Codes und andere Koordinatentransformationen können mit dem Geodetic Development Kit GeoDLL auch in eigene Programme eingebunden werden. Kostenlose Testversionen stehen auf der Internetseite von KilletSoft zum herunterladen bereit.

Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Jetzt auffindbar!
Quelle: Freie Pixabay Lizenz
Abbildung 2: Postalische Adresse und Plus Code in Google Maps
Quelle: Auszug aus einer Google Maps-Ansicht
Abbildung 3: Area Code
Quelle: Auszug aus Google “Find your code – Plus Codes”, https://plus.codes/map/
nachbearbeitet und ergänzt von Fred Killet
Abbildung 4: 9 Sekunden Rechteck
Quelle: Auszug aus Google “Find your code – Plus Codes”, https://plus.codes/map/
nachbearbeitet und ergänzt von Fred Killet
Abbildung 5: Hausgenauer Plus Code
Quelle: Auszug aus Google “Find your code – Plus Codes”, https://plus.codes/map/
nachbearbeitet und ergänzt von Fred Killet
Abbildung 6: Geographische Koordinaten in Google Maps
Quelle: Auszug aus einer Google Maps-Ansicht
Abbildung 7: Verkürzter Plus Code
Quelle: Auszug aus einer Google Maps-Ansicht
Abbildung 8: TRANSDATpro Ara Code
Quelle: Fred Killet
Abbildung 9: TRANSDATpro Plus Code
Quelle: Fred Killet
Abbildung 10: Vollständiger Plus Code
Quelle: Auszug aus einer Google Maps-Ansicht
nachbearbeitet und ergänzt von Fred Killet
Abbildung 11: Beide Plus Codes
Quelle: Auszug aus einer Google Maps-Ansicht
nachbearbeitet und ergänzt von Fred Killet

Weitere Informationen unter:
http://www.killetsoft.de/t_2006_d.htm