Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 44383 / 95717
↖ ↑ ↗
← S 63.515501°
W 58.098450°		 ← 136.21 m → S 63.515501°
W 58.095703°		 →
↑
136.15 m
↓
↑
136.15 m
↓
S 63.516725°
W 58.098450°		 ← 136.20 m →
18 544 m²		 S 63.516725°
W 58.095703°
↙ ↓ ↘

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 44383 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95717 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.338619232177734 y=0.730266571044922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.338619232177734 × 217)
    floor (0.338619232177734 × 131072)
    floor (44383.5)     		tx = 44383
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.730266571044922 × 217)
    floor (0.730266571044922 × 131072)
    floor (95717.5)     		ty = 95717
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 44383 / 95717 ti = "17/44383/95717"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/44383/95717.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 44383 ÷ 217
    44383 ÷ 131072     		x = 0.338615417480469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95717 ÷ 217
    95717 ÷ 131072     		y = 0.730262756347656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.338615417480469 × 2 - 1) × π
    -0.322769165039062 × 3.1415926535     		Λ = -1.01400924
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.730262756347656 × 2 - 1) × π
    -0.460525512695312 × 3.1415926535     		Φ = -1.44678356743291
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.01400924} λ = -1.01400924}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.44678356743291))-π/2
    2×atan(0.235325982275883)-π/2
    2×0.231120860023129-π/2
    0.462241720046258-1.57079632675     		φ = -1.10855461
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.01400924} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -58.098450°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10855461 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.515501°
  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 44383 KachelY 95717 -1.01400924 -1.10855461 -58.098450 -63.515501
    Oben rechts KachelX + 1 44384 KachelY 95717 -1.01396130 -1.10855461 -58.095703 -63.515501
    Unten links KachelX 44383 KachelY + 1 95718 -1.01400924 -1.10857598 -58.098450 -63.516725
    Unten rechts KachelX + 1 44384 KachelY + 1 95718 -1.01396130 -1.10857598 -58.095703 -63.516725
  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(-1.10855461--1.10857598) × R
    2.13699999997985e-05 × 6371000     		dl = 136.148269998716m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10855461--1.10857598) × R
    2.13699999997985e-05 × 6371000     		dr = 136.148269998716m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.01400924--1.01396130) × cos(-1.10855461) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.445955685731497 × 6371000     		do = 136.206345321661m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.01400924--1.01396130) × cos(-1.10857598) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.445936558303444 × 6371000     		du = 136.200503312793m
  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(-1.10855461)-sin(-1.10857598))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.445955685731497-0.445936558303444)×R²
    abs(-1.01396130--1.01400924)×1.91274280527121e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.91274280527121e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.91274280527121e-05×40589641000000     		ar = 18543.8605894026m²