Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57576 / 88092
↖ ↑ ↗
← S 52.529590°
W 21.862793°		 ← 185.81 m → S 52.529590°
W 21.860046°		 →
↑
185.78 m
↓
↑
185.78 m
↓
S 52.531261°
W 21.862793°		 ← 185.80 m →
34 518 m²		 S 52.531261°
W 21.860046°
↙ ↓ ↘

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 57576 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 88092 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.439273834228516 y=0.672092437744141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.439273834228516 × 217)
    floor (0.439273834228516 × 131072)
    floor (57576.5)     		tx = 57576
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.672092437744141 × 217)
    floor (0.672092437744141 × 131072)
    floor (88092.5)     		ty = 88092
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57576 / 88092 ti = "17/57576/88092"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57576/88092.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57576 ÷ 217
    57576 ÷ 131072     		x = 0.43927001953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 88092 ÷ 217
    88092 ÷ 131072     		y = 0.672088623046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43927001953125 × 2 - 1) × π
    -0.1214599609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.38157772
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.672088623046875 × 2 - 1) × π
    -0.34417724609375 × 3.1415926535     		Φ = -1.08126470782999
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38157772} λ = -0.38157772}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.08126470782999))-π/2
    2×atan(0.339166307999297)-π/2
    2×0.326991013300452-π/2
    0.653982026600905-1.57079632675     		φ = -0.91681430
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38157772} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.862793°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.91681430 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -52.529590°
  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 57576 KachelY 88092 -0.38157772 -0.91681430 -21.862793 -52.529590
    Oben rechts KachelX + 1 57577 KachelY 88092 -0.38152978 -0.91681430 -21.860046 -52.529590
    Unten links KachelX 57576 KachelY + 1 88093 -0.38157772 -0.91684346 -21.862793 -52.531261
    Unten rechts KachelX + 1 57577 KachelY + 1 88093 -0.38152978 -0.91684346 -21.860046 -52.531261
  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(-0.91681430--0.91684346) × R
    2.91600000000836e-05 × 6371000     		dl = 185.778360000532m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.91681430--0.91684346) × R
    2.91600000000836e-05 × 6371000     		dr = 185.778360000532m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38157772--0.38152978) × cos(-0.91681430) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.608351626301146 × 6371000     		do = 185.806245643324m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38157772--0.38152978) × cos(-0.91684346) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.608328482694566 × 6371000     		du = 185.799176990158m
  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(-0.91681430)-sin(-0.91684346))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.608351626301146-0.608328482694566)×R²
    abs(-0.38152978--0.38157772)×2.31436065806223e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.31436065806223e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.31436065806223e-05×40589641000000     		ar = 34518.1229945174m²