Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58228 / 87828
↖ ↑ ↗
← S 52.086258°
W 20.072021°		 ← 187.64 m → S 52.086258°
W 20.069275°		 →
↑
187.63 m
↓
↑
187.63 m
↓
S 52.087945°
W 20.072021°		 ← 187.63 m →
35 205 m²		 S 52.087945°
W 20.069275°
↙ ↓ ↘

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 58228 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 87828 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444248199462891 y=0.670078277587891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444248199462891 × 217)
    floor (0.444248199462891 × 131072)
    floor (58228.5)     		tx = 58228
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.670078277587891 × 217)
    floor (0.670078277587891 × 131072)
    floor (87828.5)     		ty = 87828
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58228 / 87828 ti = "17/58228/87828"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58228/87828.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58228 ÷ 217
    58228 ÷ 131072     		x = 0.444244384765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 87828 ÷ 217
    87828 ÷ 131072     		y = 0.670074462890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444244384765625 × 2 - 1) × π
    -0.11151123046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.35032286
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.670074462890625 × 2 - 1) × π
    -0.34014892578125 × 3.1415926535     		Φ = -1.06860936633029
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35032286} λ = -0.35032286}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.06860936633029))-π/2
    2×atan(0.34348584843139)-π/2
    2×0.330859820661661-π/2
    0.661719641323321-1.57079632675     		φ = -0.90907669
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35032286} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.072021°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.90907669 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -52.086258°
  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 58228 KachelY 87828 -0.35032286 -0.90907669 -20.072021 -52.086258
    Oben rechts KachelX + 1 58229 KachelY 87828 -0.35027493 -0.90907669 -20.069275 -52.086258
    Unten links KachelX 58228 KachelY + 1 87829 -0.35032286 -0.90910614 -20.072021 -52.087945
    Unten rechts KachelX + 1 58229 KachelY + 1 87829 -0.35027493 -0.90910614 -20.069275 -52.087945
  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(-0.90907669--0.90910614) × R
    2.94499999999864e-05 × 6371000     		dl = 187.625949999914m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.90907669--0.90910614) × R
    2.94499999999864e-05 × 6371000     		dr = 187.625949999914m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35032286--0.35027493) × cos(-0.90907669) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.614474444473609 × 6371000     		do = 187.637163747698m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35032286--0.35027493) × cos(-0.90910614) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.614451210020574 × 6371000     		du = 187.630068827954m
  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(-0.90907669)-sin(-0.90910614))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.614474444473609-0.614451210020574)×R²
    abs(-0.35027493--0.35032286)×2.32344530348705e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.32344530348705e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.32344530348705e-05×40589641000000     		ar = 35204.9355104063m²