Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 53034 / 94357
↖ ↑ ↗
← S 61.800390°
W 34.337769°		 ← 144.33 m → S 61.800390°
W 34.335022°		 →
↑
144.37 m
↓
↑
144.37 m
↓
S 61.801689°
W 34.337769°		 ← 144.32 m →
20 836 m²		 S 61.801689°
W 34.335022°
↙ ↓ ↘

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 53034 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 94357 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.404621124267578 y=0.719890594482422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.404621124267578 × 217)
    floor (0.404621124267578 × 131072)
    floor (53034.5)     		tx = 53034
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.719890594482422 × 217)
    floor (0.719890594482422 × 131072)
    floor (94357.5)     		ty = 94357
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 53034 / 94357 ti = "17/53034/94357"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/53034/94357.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 53034 ÷ 217
    53034 ÷ 131072     		x = 0.404617309570312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 94357 ÷ 217
    94357 ÷ 131072     		y = 0.719886779785156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.404617309570312 × 2 - 1) × π
    -0.190765380859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.59930712
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.719886779785156 × 2 - 1) × π
    -0.439773559570312 × 3.1415926535     		Φ = -1.38158938394964
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.59930712} λ = -0.59930712}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.38158938394964))-π/2
    2×atan(0.25117901573866)-π/2
    2×0.246088016791471-π/2
    0.492176033582941-1.57079632675     		φ = -1.07862029
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.59930712} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -34.337769°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07862029 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.800390°
  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 53034 KachelY 94357 -0.59930712 -1.07862029 -34.337769 -61.800390
    Oben rechts KachelX + 1 53035 KachelY 94357 -0.59925918 -1.07862029 -34.335022 -61.800390
    Unten links KachelX 53034 KachelY + 1 94358 -0.59930712 -1.07864295 -34.337769 -61.801689
    Unten rechts KachelX + 1 53035 KachelY + 1 94358 -0.59925918 -1.07864295 -34.335022 -61.801689
  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(-1.07862029--1.07864295) × R
    2.26600000001742e-05 × 6371000     		dl = 144.36686000111m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07862029--1.07864295) × R
    2.26600000001742e-05 × 6371000     		dr = 144.36686000111m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.59930712--0.59925918) × cos(-1.07862029) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.472544761183221 × 6371000     		do = 144.327333367414m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.59930712--0.59925918) × cos(-1.07864295) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.472524790652734 × 6371000     		du = 144.321233853362m
  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(-1.07862029)-sin(-1.07864295))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.472544761183221-0.472524790652734)×R²
    abs(-0.59925918--0.59930712)×1.99705304876896e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.99705304876896e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.99705304876896e-05×40589641000000     		ar = 20835.6436475513m²