Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57278 / 88641
↖ ↑ ↗
← S 53.437355°
W 22.681275°		 ← 181.94 m → S 53.437355°
W 22.678528°		 →
↑
181.96 m
↓
↑
181.96 m
↓
S 53.438991°
W 22.681275°		 ← 181.94 m →
33 105 m²		 S 53.438991°
W 22.678528°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 17 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 57278 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 88641 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.437000274658203 y=0.676280975341797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.437000274658203 × 217)
    floor (0.437000274658203 × 131072)
    floor (57278.5)     		tx = 57278
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.676280975341797 × 217)
    floor (0.676280975341797 × 131072)
    floor (88641.5)     		ty = 88641
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57278 / 88641 ti = "17/57278/88641"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57278/88641.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57278 ÷ 217
    57278 ÷ 131072     		x = 0.436996459960938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 88641 ÷ 217
    88641 ÷ 131072     		y = 0.676277160644531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436996459960938 × 2 - 1) × π
    -0.126007080078125 × 3.1415926535     		Λ = -0.39586292
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.676277160644531 × 2 - 1) × π
    -0.352554321289062 × 3.1415926535     		Φ = -1.1075820657214
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39586292} λ = -0.39586292}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.1075820657214))-π/2
    2×atan(0.330356777128689)-π/2
    2×0.319069265930533-π/2
    0.638138531861066-1.57079632675     		φ = -0.93265779
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39586292} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.681275°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.93265779 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -53.437355°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 57278 KachelY 88641 -0.39586292 -0.93265779 -22.681275 -53.437355
    Oben rechts KachelX + 1 57279 KachelY 88641 -0.39581498 -0.93265779 -22.678528 -53.437355
    Unten links KachelX 57278 KachelY + 1 88642 -0.39586292 -0.93268635 -22.681275 -53.438991
    Unten rechts KachelX + 1 57279 KachelY + 1 88642 -0.39581498 -0.93268635 -22.678528 -53.438991
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(-0.93265779--0.93268635) × R
    2.85599999999553e-05 × 6371000     		dl = 181.955759999715m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.93265779--0.93268635) × R
    2.85599999999553e-05 × 6371000     		dr = 181.955759999715m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39586292--0.39581498) × cos(-0.93265779) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.595701335830062 × 6371000     		do = 181.942521314977m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39586292--0.39581498) × cos(-0.93268635) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.595678396023044 × 6371000     		du = 181.935514907443m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(-0.93265779)-sin(-0.93268635))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.595701335830062-0.595678396023044)×R²
    abs(-0.39581498--0.39586292)×2.2939807017841e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.2939807017841e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.2939807017841e-05×40589641000000     		ar = 33104.8523164007m²