Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 53171 / 94233
↖ ↑ ↗
← S 61.639031°
W 33.961487°		 ← 145.05 m → S 61.639031°
W 33.958740°		 →
↑
145.07 m
↓
↑
145.07 m
↓
S 61.640336°
W 33.961487°		 ← 145.05 m →
21 042 m²		 S 61.640336°
W 33.958740°
↙ ↓ ↘

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 53171 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 94233 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.405666351318359 y=0.718944549560547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.405666351318359 × 217)
    floor (0.405666351318359 × 131072)
    floor (53171.5)     		tx = 53171
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.718944549560547 × 217)
    floor (0.718944549560547 × 131072)
    floor (94233.5)     		ty = 94233
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 53171 / 94233 ti = "17/53171/94233"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/53171/94233.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 53171 ÷ 217
    53171 ÷ 131072     		x = 0.405662536621094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 94233 ÷ 217
    94233 ÷ 131072     		y = 0.718940734863281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.405662536621094 × 2 - 1) × π
    -0.188674926757812 × 3.1415926535     		Λ = -0.59273976
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.718940734863281 × 2 - 1) × π
    -0.437881469726562 × 3.1415926535     		Φ = -1.37564520839675
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.59273976} λ = -0.59273976}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.37564520839675))-π/2
    2×atan(0.252676514190973)-π/2
    2×0.247496144555525-π/2
    0.49499228911105-1.57079632675     		φ = -1.07580404
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.59273976} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -33.961487°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07580404 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.639031°
  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 53171 KachelY 94233 -0.59273976 -1.07580404 -33.961487 -61.639031
    Oben rechts KachelX + 1 53172 KachelY 94233 -0.59269183 -1.07580404 -33.958740 -61.639031
    Unten links KachelX 53171 KachelY + 1 94234 -0.59273976 -1.07582681 -33.961487 -61.640336
    Unten rechts KachelX + 1 53172 KachelY + 1 94234 -0.59269183 -1.07582681 -33.958740 -61.640336
  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(-1.07580404--1.07582681) × R
    2.27699999999498e-05 × 6371000     		dl = 145.06766999968m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07580404--1.07582681) × R
    2.27699999999498e-05 × 6371000     		dr = 145.06766999968m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.59273976--0.59269183) × cos(-1.07580404) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.475024863877677 × 6371000     		do = 145.054556733914m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.59273976--0.59269183) × cos(-1.07582681) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.475004826783583 × 6371000     		du = 145.048438166186m
  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(-1.07580404)-sin(-1.07582681))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.475024863877677-0.475004826783583)×R²
    abs(-0.59269183--0.59273976)×2.00370940940386e-05×R²
    4.79299999999183e-05×2.00370940940386e-05×6371000²
    4.79299999999183e-05×2.00370940940386e-05×40589641000000     		ar = 21042.2827660353m²