Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 69193 / 42633
↖ ↑ ↗
← N 53.105568°
E 10.044250°		 ← 183.36 m → N 53.105568°
E 10.046997°		 →
↑
183.36 m
↓
↑
183.36 m
↓
N 53.103919°
E 10.044250°		 ← 183.37 m →
33 621 m²		 N 53.103919°
E 10.046997°
↙ ↓ ↘

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 69193 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42633 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.527904510498047 y=0.325267791748047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.527904510498047 × 217)
    floor (0.527904510498047 × 131072)
    floor (69193.5)     		tx = 69193
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.325267791748047 × 217)
    floor (0.325267791748047 × 131072)
    floor (42633.5)     		ty = 42633
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 69193 / 42633 ti = "17/69193/42633"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/69193/42633.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 69193 ÷ 217
    69193 ÷ 131072     		x = 0.527900695800781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42633 ÷ 217
    42633 ÷ 131072     		y = 0.325263977050781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.527900695800781 × 2 - 1) × π
    0.0558013916015625 × 3.1415926535     		Λ = 0.17530524
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.325263977050781 × 2 - 1) × π
    0.349472045898438 × 3.1415926535     		Φ = 1.09789881199815
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.17530524} λ = 0.17530524}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.09789881199815))-π/2
    2×atan(2.99786033338198)-π/2
    2×1.24883166830631-π/2
    2.49766333661262-1.57079632675     		φ = 0.92686701
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.17530524} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 10.044250°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.92686701 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.105568°
  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 69193 KachelY 42633 0.17530524 0.92686701 10.044250 53.105568
    Oben rechts KachelX + 1 69194 KachelY 42633 0.17535318 0.92686701 10.046997 53.105568
    Unten links KachelX 69193 KachelY + 1 42634 0.17530524 0.92683823 10.044250 53.103919
    Unten rechts KachelX + 1 69194 KachelY + 1 42634 0.17535318 0.92683823 10.046997 53.103919
  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(0.92686701-0.92683823) × R
    2.87800000000615e-05 × 6371000     		dl = 183.357380000392m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.92686701-0.92683823) × R
    2.87800000000615e-05 × 6371000     		dr = 183.357380000392m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.17530524-0.17535318) × cos(0.92686701) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.600342511382194 × 6371000     		do = 183.360055792351m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.17530524-0.17535318) × cos(0.92683823) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.600365527737156 × 6371000     		du = 183.367085579597m
  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(0.92686701)-sin(0.92683823))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.600342511382194-0.600365527737156)×R²
    abs(0.17535318-0.17530524)×2.30163549620466e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.30163549620466e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.30163549620466e-05×40589641000000     		ar = 33621.0639109875m²