Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 16591 / 50014
↖ ↑ ↗
← N 39.168400°
W134.431457°		 ← 236.75 m → N 39.168400°
W134.428711°		 →
↑
236.75 m
↓
↑
236.75 m
↓
N 39.166271°
W134.431457°		 ← 236.75 m →
56 049 m²		 N 39.166271°
W134.428711°
↙ ↓ ↘

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 16591 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 50014 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.126583099365234 y=0.381580352783203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.126583099365234 × 217)
    floor (0.126583099365234 × 131072)
    floor (16591.5)     		tx = 16591
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.381580352783203 × 217)
    floor (0.381580352783203 × 131072)
    floor (50014.5)     		ty = 50014
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 16591 / 50014 ti = "17/16591/50014"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/16591/50014.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16591 ÷ 217
    16591 ÷ 131072     		x = 0.126579284667969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 50014 ÷ 217
    50014 ÷ 131072     		y = 0.381576538085938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.126579284667969 × 2 - 1) × π
    -0.746841430664062 × 3.1415926535     		Λ = -2.34627155
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.381576538085938 × 2 - 1) × π
    0.236846923828125 × 3.1415926535     		Φ = 0.744076555902512
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.34627155} λ = -2.34627155}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.744076555902512))-π/2
    2×atan(2.10449715192741)-π/2
    2×1.12720693465358-π/2
    2.25441386930717-1.57079632675     		φ = 0.68361754
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.34627155} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -134.431457°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.68361754 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 39.168400°
  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 16591 KachelY 50014 -2.34627155 0.68361754 -134.431457 39.168400
    Oben rechts KachelX + 1 16592 KachelY 50014 -2.34622362 0.68361754 -134.428711 39.168400
    Unten links KachelX 16591 KachelY + 1 50015 -2.34627155 0.68358038 -134.431457 39.166271
    Unten rechts KachelX + 1 16592 KachelY + 1 50015 -2.34622362 0.68358038 -134.428711 39.166271
  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(0.68361754-0.68358038) × R
    3.71599999999805e-05 × 6371000     		dl = 236.746359999876m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.68361754-0.68358038) × R
    3.71599999999805e-05 × 6371000     		dr = 236.746359999876m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.34627155--2.34622362) × cos(0.68361754) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.775292951911797 × 6371000     		do = 236.745029640624m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.34627155--2.34622362) × cos(0.68358038) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.775316421699538 × 6371000     		du = 236.752196422652m
  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(0.68361754)-sin(0.68358038))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.775292951911797-0.775316421699538)×R²
    abs(-2.34622362--2.34627155)×2.34697877405932e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.34697877405932e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.34697877405932e-05×40589641000000     		ar = 56049.3723766174m²