Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 50194 / 58130
↖ ↑ ↗
← N 19.926877°
W 42.138061°		 ← 287.08 m → N 19.926877°
W 42.135315°		 →
↑
287.14 m
↓
↑
287.14 m
↓
N 19.924295°
W 42.138061°		 ← 287.08 m →
82 433 m²		 N 19.924295°
W 42.135315°
↙ ↓ ↘

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 50194 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58130 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.382953643798828 y=0.443500518798828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.382953643798828 × 217)
    floor (0.382953643798828 × 131072)
    floor (50194.5)     		tx = 50194
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.443500518798828 × 217)
    floor (0.443500518798828 × 131072)
    floor (58130.5)     		ty = 58130
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 50194 / 58130 ti = "17/50194/58130"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/50194/58130.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50194 ÷ 217
    50194 ÷ 131072     		x = 0.382949829101562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58130 ÷ 217
    58130 ÷ 131072     		y = 0.443496704101562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.382949829101562 × 2 - 1) × π
    -0.234100341796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.73544791
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.443496704101562 × 2 - 1) × π
    0.113006591796875 × 3.1415926535     		Φ = 0.355020678586136
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.73544791} λ = -0.73544791}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.355020678586136))-π/2
    2×atan(1.42621014598591)-π/2
    2×0.959292971008127-π/2
    1.91858594201625-1.57079632675     		φ = 0.34778962
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.73544791} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -42.138061°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34778962 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.926877°
  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 50194 KachelY 58130 -0.73544791 0.34778962 -42.138061 19.926877
    Oben rechts KachelX + 1 50195 KachelY 58130 -0.73539998 0.34778962 -42.135315 19.926877
    Unten links KachelX 50194 KachelY + 1 58131 -0.73544791 0.34774455 -42.138061 19.924295
    Unten rechts KachelX + 1 50195 KachelY + 1 58131 -0.73539998 0.34774455 -42.135315 19.924295
  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(0.34778962-0.34774455) × R
    4.50700000000359e-05 × 6371000     		dl = 287.140970000229m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34778962-0.34774455) × R
    4.50700000000359e-05 × 6371000     		dr = 287.140970000229m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.73544791--0.73539998) × cos(0.34778962) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.940128351902687 × 6371000     		do = 287.079501997735m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.73544791--0.73539998) × cos(0.34774455) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.940143711732317 × 6371000     		du = 287.084192306491m
  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(0.34778962)-sin(0.34774455))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.940128351902687-0.940143711732317)×R²
    abs(-0.73539998--0.73544791)×1.53598296305235e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.53598296305235e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.53598296305235e-05×40589641000000     		ar = 82432.9600747019m²