Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 45143 / 95340
↖ ↑ ↗
← S 63.049980°
W 56.011047°		 ← 138.39 m → S 63.049980°
W 56.008301°		 →
↑
138.44 m
↓
↑
138.44 m
↓
S 63.051225°
W 56.011047°		 ← 138.39 m →
19 159 m²		 S 63.051225°
W 56.008301°
↙ ↓ ↘

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 45143 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95340 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.344417572021484 y=0.727390289306641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.344417572021484 × 217)
    floor (0.344417572021484 × 131072)
    floor (45143.5)     		tx = 45143
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.727390289306641 × 217)
    floor (0.727390289306641 × 131072)
    floor (95340.5)     		ty = 95340
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 45143 / 95340 ti = "17/45143/95340"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/45143/95340.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 45143 ÷ 217
    45143 ÷ 131072     		x = 0.344413757324219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95340 ÷ 217
    95340 ÷ 131072     		y = 0.727386474609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.344413757324219 × 2 - 1) × π
    -0.311172485351562 × 3.1415926535     		Λ = -0.97757719
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.727386474609375 × 2 - 1) × π
    -0.45477294921875 × 3.1415926535     		Φ = -1.42871135627615
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.97757719} λ = -0.97757719}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.42871135627615))-π/2
    2×atan(0.239617504968357)-π/2
    2×0.235183286112224-π/2
    0.470366572224448-1.57079632675     		φ = -1.10042975
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.97757719} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -56.011047°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10042975 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.049980°
  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 45143 KachelY 95340 -0.97757719 -1.10042975 -56.011047 -63.049980
    Oben rechts KachelX + 1 45144 KachelY 95340 -0.97752926 -1.10042975 -56.008301 -63.049980
    Unten links KachelX 45143 KachelY + 1 95341 -0.97757719 -1.10045148 -56.011047 -63.051225
    Unten rechts KachelX + 1 45144 KachelY + 1 95341 -0.97752926 -1.10045148 -56.008301 -63.051225
  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(-1.10042975--1.10045148) × R
    2.17300000000531e-05 × 6371000     		dl = 138.441830000338m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10042975--1.10045148) × R
    2.17300000000531e-05 × 6371000     		dr = 138.441830000338m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.97757719--0.97752926) × cos(-1.10042975) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.453213083188167 × 6371000     		do = 138.394067104982m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.97757719--0.97752926) × cos(-1.10045148) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.453193712911128 × 6371000     		du = 138.388152157864m
  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(-1.10042975)-sin(-1.10045148))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.453213083188167-0.453193712911128)×R²
    abs(-0.97752926--0.97757719)×1.93702770388549e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.93702770388549e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.93702770388549e-05×40589641000000     		ar = 19159.118473964m²