Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58919 / 87635
↖ ↑ ↗
← S 51.759340°
W 18.174133°		 ← 189.01 m → S 51.759340°
W 18.171387°		 →
↑
189.03 m
↓
↑
189.03 m
↓
S 51.761040°
W 18.174133°		 ← 189 m →
35 727 m²		 S 51.761040°
W 18.171387°
↙ ↓ ↘

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 58919 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 87635 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449520111083984 y=0.668605804443359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449520111083984 × 217)
    floor (0.449520111083984 × 131072)
    floor (58919.5)     		tx = 58919
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.668605804443359 × 217)
    floor (0.668605804443359 × 131072)
    floor (87635.5)     		ty = 87635
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58919 / 87635 ti = "17/58919/87635"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58919/87635.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58919 ÷ 217
    58919 ÷ 131072     		x = 0.449516296386719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 87635 ÷ 217
    87635 ÷ 131072     		y = 0.668601989746094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449516296386719 × 2 - 1) × π
    -0.100967407226562 × 3.1415926535     		Λ = -0.31719846
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.668601989746094 × 2 - 1) × π
    -0.337203979492188 × 3.1415926535     		Φ = -1.05935754470362
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31719846} λ = -0.31719846}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.05935754470362))-π/2
    2×atan(0.346678464215291)-π/2
    2×0.333712708352932-π/2
    0.667425416705865-1.57079632675     		φ = -0.90337091
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31719846} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.174133°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.90337091 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -51.759340°
  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 58919 KachelY 87635 -0.31719846 -0.90337091 -18.174133 -51.759340
    Oben rechts KachelX + 1 58920 KachelY 87635 -0.31715053 -0.90337091 -18.171387 -51.759340
    Unten links KachelX 58919 KachelY + 1 87636 -0.31719846 -0.90340058 -18.174133 -51.761040
    Unten rechts KachelX + 1 58920 KachelY + 1 87636 -0.31715053 -0.90340058 -18.171387 -51.761040
  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(-0.90337091--0.90340058) × R
    2.96699999999817e-05 × 6371000     		dl = 189.027569999883m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.90337091--0.90340058) × R
    2.96699999999817e-05 × 6371000     		dr = 189.027569999883m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31719846--0.31715053) × cos(-0.90337091) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.618965917074129 × 6371000     		do = 189.008688938683m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31719846--0.31715053) × cos(-0.90340058) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.618942613454188 × 6371000     		du = 189.001572897992m
  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(-0.90337091)-sin(-0.90340058))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.618965917074129-0.618942613454188)×R²
    abs(-0.31715053--0.31719846)×2.3303619940962e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.3303619940962e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.3303619940962e-05×40589641000000     		ar = 35727.180617566m²