Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58484 / 89204
↖ ↑ ↗
← S 54.348553°
W 19.368897°		 ← 178.02 m → S 54.348553°
W 19.366150°		 →
↑
178.01 m
↓
↑
178.01 m
↓
S 54.350154°
W 19.368897°		 ← 178.01 m →
31 688 m²		 S 54.350154°
W 19.366150°
↙ ↓ ↘

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 58484 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 89204 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.446201324462891 y=0.680576324462891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.446201324462891 × 217)
    floor (0.446201324462891 × 131072)
    floor (58484.5)     		tx = 58484
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.680576324462891 × 217)
    floor (0.680576324462891 × 131072)
    floor (89204.5)     		ty = 89204
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58484 / 89204 ti = "17/58484/89204"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58484/89204.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58484 ÷ 217
    58484 ÷ 131072     		x = 0.446197509765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 89204 ÷ 217
    89204 ÷ 131072     		y = 0.680572509765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.446197509765625 × 2 - 1) × π
    -0.10760498046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.33805102
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.680572509765625 × 2 - 1) × π
    -0.36114501953125 × 3.1415926535     		Φ = -1.13457054020749
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33805102} λ = -0.33805102}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.13457054020749))-π/2
    2×atan(0.321560188857031)-π/2
    2×0.311117568590428-π/2
    0.622235137180856-1.57079632675     		φ = -0.94856119
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33805102} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.368897°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.94856119 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -54.348553°
  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 58484 KachelY 89204 -0.33805102 -0.94856119 -19.368897 -54.348553
    Oben rechts KachelX + 1 58485 KachelY 89204 -0.33800308 -0.94856119 -19.366150 -54.348553
    Unten links KachelX 58484 KachelY + 1 89205 -0.33805102 -0.94858913 -19.368897 -54.350154
    Unten rechts KachelX + 1 58485 KachelY + 1 89205 -0.33800308 -0.94858913 -19.366150 -54.350154
  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(-0.94856119--0.94858913) × R
    2.79399999999486e-05 × 6371000     		dl = 178.005739999672m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.94856119--0.94858913) × R
    2.79399999999486e-05 × 6371000     		dr = 178.005739999672m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33805102--0.33800308) × cos(-0.94856119) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.582852837329962 × 6371000     		do = 178.018259152486m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33805102--0.33800308) × cos(-0.94858913) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.582830133680641 × 6371000     		du = 178.011324873592m
  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(-0.94856119)-sin(-0.94858913))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.582852837329962-0.582830133680641)×R²
    abs(-0.33800308--0.33805102)×2.27036493202215e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.27036493202215e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.27036493202215e-05×40589641000000     		ar = 31687.6547851972m²