Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58727 / 88278
↖ ↑ ↗
← S 52.839277°
W 18.701477°		 ← 184.49 m → S 52.839277°
W 18.698730°		 →
↑
184.50 m
↓
↑
184.50 m
↓
S 52.840936°
W 18.701477°		 ← 184.49 m →
34 039 m²		 S 52.840936°
W 18.698730°
↙ ↓ ↘

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 58727 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 88278 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448055267333984 y=0.673511505126953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448055267333984 × 217)
    floor (0.448055267333984 × 131072)
    floor (58727.5)     		tx = 58727
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.673511505126953 × 217)
    floor (0.673511505126953 × 131072)
    floor (88278.5)     		ty = 88278
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58727 / 88278 ti = "17/58727/88278"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58727/88278.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58727 ÷ 217
    58727 ÷ 131072     		x = 0.448051452636719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 88278 ÷ 217
    88278 ÷ 131072     		y = 0.673507690429688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.448051452636719 × 2 - 1) × π
    -0.103897094726562 × 3.1415926535     		Λ = -0.32640235
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.673507690429688 × 2 - 1) × π
    -0.347015380859375 × 3.1415926535     		Φ = -1.09018097115932
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32640235} λ = -0.32640235}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.09018097115932))-π/2
    2×atan(0.336155653723393)-π/2
    2×0.324288488435136-π/2
    0.648576976870271-1.57079632675     		φ = -0.92221935
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32640235} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.701477°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.92221935 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -52.839277°
  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 58727 KachelY 88278 -0.32640235 -0.92221935 -18.701477 -52.839277
    Oben rechts KachelX + 1 58728 KachelY 88278 -0.32635441 -0.92221935 -18.698730 -52.839277
    Unten links KachelX 58727 KachelY + 1 88279 -0.32640235 -0.92224831 -18.701477 -52.840936
    Unten rechts KachelX + 1 58728 KachelY + 1 88279 -0.32635441 -0.92224831 -18.698730 -52.840936
  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(-0.92221935--0.92224831) × R
    2.89599999999668e-05 × 6371000     		dl = 184.504159999788m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.92221935--0.92224831) × R
    2.89599999999668e-05 × 6371000     		dr = 184.504159999788m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32640235--0.32635441) × cos(-0.92221935) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.6040529476502 × 6371000     		do = 184.493318535336m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32640235--0.32635441) × cos(-0.92224831) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.604029867893257 × 6371000     		du = 184.486269383493m
  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(-0.92221935)-sin(-0.92224831))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.6040529476502-0.604029867893257)×R²
    abs(-0.32635441--0.32640235)×2.30797569426011e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.30797569426011e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.30797569426011e-05×40589641000000     		ar = 34039.1344654754m²