Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58663 / 87939
↖ ↑ ↗
← S 52.273199°
W 18.877258°		 ← 186.89 m → S 52.273199°
W 18.874511°		 →
↑
186.86 m
↓
↑
186.86 m
↓
S 52.274880°
W 18.877258°		 ← 186.88 m →
34 922 m²		 S 52.274880°
W 18.874511°
↙ ↓ ↘

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 58663 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 87939 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447566986083984 y=0.670925140380859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447566986083984 × 217)
    floor (0.447566986083984 × 131072)
    floor (58663.5)     		tx = 58663
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.670925140380859 × 217)
    floor (0.670925140380859 × 131072)
    floor (87939.5)     		ty = 87939
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58663 / 87939 ti = "17/58663/87939"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58663/87939.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58663 ÷ 217
    58663 ÷ 131072     		x = 0.447563171386719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 87939 ÷ 217
    87939 ÷ 131072     		y = 0.670921325683594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447563171386719 × 2 - 1) × π
    -0.104873657226562 × 3.1415926535     		Λ = -0.32947031
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.670921325683594 × 2 - 1) × π
    -0.341842651367188 × 3.1415926535     		Φ = -1.07393036218812
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32947031} λ = -0.32947031}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.07393036218812))-π/2
    2×atan(0.341663015598461)-π/2
    2×0.329228442170221-π/2
    0.658456884340442-1.57079632675     		φ = -0.91233944
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32947031} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.877258°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.91233944 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -52.273199°
  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 58663 KachelY 87939 -0.32947031 -0.91233944 -18.877258 -52.273199
    Oben rechts KachelX + 1 58664 KachelY 87939 -0.32942237 -0.91233944 -18.874511 -52.273199
    Unten links KachelX 58663 KachelY + 1 87940 -0.32947031 -0.91236877 -18.877258 -52.274880
    Unten rechts KachelX + 1 58664 KachelY + 1 87940 -0.32942237 -0.91236877 -18.874511 -52.274880
  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(-0.91233944--0.91236877) × R
    2.93300000000496e-05 × 6371000     		dl = 186.861430000316m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.91233944--0.91236877) × R
    2.93300000000496e-05 × 6371000     		dr = 186.861430000316m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32947031--0.32942237) × cos(-0.91233944) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.611897075036603 × 6371000     		do = 186.889116946767m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32947031--0.32942237) × cos(-0.91236877) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.611873876579493 × 6371000     		du = 186.882031540838m
  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(-0.91233944)-sin(-0.91236877))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.611897075036603-0.611873876579493)×R²
    abs(-0.32942237--0.32947031)×2.31984571091859e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.31984571091859e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.31984571091859e-05×40589641000000     		ar = 34921.705652069m²