Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60820 / 88871
↖ ↑ ↗
← S 53.812004°
W 12.952881°		 ← 180.33 m → S 53.812004°
W 12.950134°		 →
↑
180.30 m
↓
↑
180.30 m
↓
S 53.813626°
W 12.952881°		 ← 180.33 m →
32 514 m²		 S 53.813626°
W 12.950134°
↙ ↓ ↘

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 60820 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 88871 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.464023590087891 y=0.678035736083984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.464023590087891 × 217)
    floor (0.464023590087891 × 131072)
    floor (60820.5)     		tx = 60820
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.678035736083984 × 217)
    floor (0.678035736083984 × 131072)
    floor (88871.5)     		ty = 88871
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60820 / 88871 ti = "17/60820/88871"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60820/88871.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60820 ÷ 217
    60820 ÷ 131072     		x = 0.464019775390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 88871 ÷ 217
    88871 ÷ 131072     		y = 0.678031921386719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.464019775390625 × 2 - 1) × π
    -0.07196044921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.22607042
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.678031921386719 × 2 - 1) × π
    -0.356063842773438 × 3.1415926535     		Φ = -1.11860755263401
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22607042} λ = -0.22607042}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.11860755263401))-π/2
    2×atan(0.32673443852403)-π/2
    2×0.315799838726483-π/2
    0.631599677452966-1.57079632675     		φ = -0.93919665
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22607042} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.952881°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.93919665 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -53.812004°
  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 60820 KachelY 88871 -0.22607042 -0.93919665 -12.952881 -53.812004
    Oben rechts KachelX + 1 60821 KachelY 88871 -0.22602248 -0.93919665 -12.950134 -53.812004
    Unten links KachelX 60820 KachelY + 1 88872 -0.22607042 -0.93922495 -12.952881 -53.813626
    Unten rechts KachelX + 1 60821 KachelY + 1 88872 -0.22602248 -0.93922495 -12.950134 -53.813626
  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(-0.93919665--0.93922495) × R
    2.82999999999811e-05 × 6371000     		dl = 180.29929999988m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.93919665--0.93922495) × R
    2.82999999999811e-05 × 6371000     		dr = 180.29929999988m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22607042--0.22602248) × cos(-0.93919665) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.590436586445179 × 6371000     		do = 180.334531338079m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22607042--0.22602248) × cos(-0.93922495) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.590413745730592 × 6371000     		du = 180.327555195924m
  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(-0.93919665)-sin(-0.93922495))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.590436586445179-0.590413745730592)×R²
    abs(-0.22602248--0.22607042)×2.28407145868026e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.28407145868026e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.28407145868026e-05×40589641000000     		ar = 32513.5608714986m²