Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58878 / 92670
↖ ↑ ↗
← S 59.531532°
W 18.286743°		 ← 154.87 m → S 59.531532°
W 18.283997°		 →
↑
154.88 m
↓
↑
154.88 m
↓
S 59.532925°
W 18.286743°		 ← 154.86 m →
23 986 m²		 S 59.532925°
W 18.283997°
↙ ↓ ↘

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 58878 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 92670 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449207305908203 y=0.707019805908203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449207305908203 × 217)
    floor (0.449207305908203 × 131072)
    floor (58878.5)     		tx = 58878
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.707019805908203 × 217)
    floor (0.707019805908203 × 131072)
    floor (92670.5)     		ty = 92670
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58878 / 92670 ti = "17/58878/92670"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58878/92670.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58878 ÷ 217
    58878 ÷ 131072     		x = 0.449203491210938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 92670 ÷ 217
    92670 ÷ 131072     		y = 0.707015991210938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449203491210938 × 2 - 1) × π
    -0.101593017578125 × 3.1415926535     		Λ = -0.31916388
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.707015991210938 × 2 - 1) × π
    -0.414031982421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.3007198342906
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31916388} λ = -0.31916388}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.3007198342906))-π/2
    2×atan(0.272335685894897)-π/2
    2×0.265887535958682-π/2
    0.531775071917364-1.57079632675     		φ = -1.03902125
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31916388} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.286743°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.03902125 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -59.531532°
  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 58878 KachelY 92670 -0.31916388 -1.03902125 -18.286743 -59.531532
    Oben rechts KachelX + 1 58879 KachelY 92670 -0.31911594 -1.03902125 -18.283997 -59.531532
    Unten links KachelX 58878 KachelY + 1 92671 -0.31916388 -1.03904556 -18.286743 -59.532925
    Unten rechts KachelX + 1 58879 KachelY + 1 92671 -0.31911594 -1.03904556 -18.283997 -59.532925
  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(-1.03902125--1.03904556) × R
    2.43099999999163e-05 × 6371000     		dl = 154.879009999467m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.03902125--1.03904556) × R
    2.43099999999163e-05 × 6371000     		dr = 154.879009999467m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31916388--0.31911594) × cos(-1.03902125) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.507064092768205 × 6371000     		do = 154.870425761235m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31916388--0.31911594) × cos(-1.03904556) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.507043139626358 × 6371000     		du = 154.864026132382m
  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(-1.03902125)-sin(-1.03904556))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.507064092768205-0.507043139626358)×R²
    abs(-0.31911594--0.31916388)×2.09531418462472e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.09531418462472e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.09531418462472e-05×40589641000000     		ar = 23985.6826371816m²