Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59508 / 90168
↖ ↑ ↗
← S 55.862982°
W 16.556396°		 ← 171.40 m → S 55.862982°
W 16.553650°		 →
↑
171.38 m
↓
↑
171.38 m
↓
S 55.864523°
W 16.556396°		 ← 171.39 m →
29 373 m²		 S 55.864523°
W 16.553650°
↙ ↓ ↘

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 59508 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 90168 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.454013824462891 y=0.687931060791016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.454013824462891 × 217)
    floor (0.454013824462891 × 131072)
    floor (59508.5)     		tx = 59508
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.687931060791016 × 217)
    floor (0.687931060791016 × 131072)
    floor (90168.5)     		ty = 90168
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59508 / 90168 ti = "17/59508/90168"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59508/90168.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59508 ÷ 217
    59508 ÷ 131072     		x = 0.454010009765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 90168 ÷ 217
    90168 ÷ 131072     		y = 0.68792724609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.454010009765625 × 2 - 1) × π
    -0.09197998046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.28896363
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.68792724609375 × 2 - 1) × π
    -0.3758544921875 × 3.1415926535     		Φ = -1.18078171144122
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.28896363} λ = -0.28896363}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.18078171144122))-π/2
    2×atan(0.307038629155899)-π/2
    2×0.297901677743247-π/2
    0.595803355486495-1.57079632675     		φ = -0.97499297
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.28896363} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -16.556396°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.97499297 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -55.862982°
  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 59508 KachelY 90168 -0.28896363 -0.97499297 -16.556396 -55.862982
    Oben rechts KachelX + 1 59509 KachelY 90168 -0.28891569 -0.97499297 -16.553650 -55.862982
    Unten links KachelX 59508 KachelY + 1 90169 -0.28896363 -0.97501987 -16.556396 -55.864523
    Unten rechts KachelX + 1 59509 KachelY + 1 90169 -0.28891569 -0.97501987 -16.553650 -55.864523
  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(-0.97499297--0.97501987) × R
    2.69000000000519e-05 × 6371000     		dl = 171.379900000331m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.97499297--0.97501987) × R
    2.69000000000519e-05 × 6371000     		dr = 171.379900000331m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.28896363--0.28891569) × cos(-0.97499297) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.561173872279749 × 6371000     		do = 171.396945209794m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.28896363--0.28891569) × cos(-0.97501987) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.561151607002045 × 6371000     		du = 171.390144820875m
  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(-0.97499297)-sin(-0.97501987))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.561173872279749-0.561151607002045)×R²
    abs(-0.28891569--0.28896363)×2.22652777032151e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.22652777032151e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.22652777032151e-05×40589641000000     		ar = 29373.4086071918m²