Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 44538 / 95744
↖ ↑ ↗
← S 63.548552°
W 57.672730°		 ← 136.05 m → S 63.548552°
W 57.669983°		 →
↑
136.02 m
↓
↑
136.02 m
↓
S 63.549775°
W 57.672730°		 ← 136.04 m →
18 505 m²		 S 63.549775°
W 57.669983°
↙ ↓ ↘

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 44538 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95744 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.339801788330078 y=0.730472564697266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.339801788330078 × 217)
    floor (0.339801788330078 × 131072)
    floor (44538.5)     		tx = 44538
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.730472564697266 × 217)
    floor (0.730472564697266 × 131072)
    floor (95744.5)     		ty = 95744
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 44538 / 95744 ti = "17/44538/95744"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/44538/95744.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 44538 ÷ 217
    44538 ÷ 131072     		x = 0.339797973632812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95744 ÷ 217
    95744 ÷ 131072     		y = 0.73046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.339797973632812 × 2 - 1) × π
    -0.320404052734375 × 3.1415926535     		Λ = -1.00657902
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.73046875 × 2 - 1) × π
    -0.4609375 × 3.1415926535     		Φ = -1.44807786372266
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.00657902} λ = -1.00657902}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.44807786372266))-π/2
    2×atan(0.235021597754514)-π/2
    2×0.230832427744353-π/2
    0.461664855488706-1.57079632675     		φ = -1.10913147
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.00657902} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -57.672730°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10913147 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.548552°
  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 44538 KachelY 95744 -1.00657902 -1.10913147 -57.672730 -63.548552
    Oben rechts KachelX + 1 44539 KachelY 95744 -1.00653108 -1.10913147 -57.669983 -63.548552
    Unten links KachelX 44538 KachelY + 1 95745 -1.00657902 -1.10915282 -57.672730 -63.549775
    Unten rechts KachelX + 1 44539 KachelY + 1 95745 -1.00653108 -1.10915282 -57.669983 -63.549775
  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(-1.10913147--1.10915282) × R
    2.13500000001421e-05 × 6371000     		dl = 136.020850000905m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10913147--1.10915282) × R
    2.13500000001421e-05 × 6371000     		dr = 136.020850000905m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.00657902--1.00653108) × cos(-1.10913147) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.445439290109431 × 6371000     		do = 136.048624806659m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.00657902--1.00653108) × cos(-1.10915282) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.445420175093594 × 6371000     		du = 136.042786588801m
  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(-1.10913147)-sin(-1.10915282))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.445439290109431-0.445420175093594)×R²
    abs(-1.00653108--1.00657902)×1.91150158370124e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.91150158370124e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.91150158370124e-05×40589641000000     		ar = 18505.0525288231m²