Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 54295 / 87057
↖ ↑ ↗
← S 50.765997°
W 30.874329°		 ← 193.18 m → S 50.765997°
W 30.871582°		 →
↑
193.17 m
↓
↑
193.17 m
↓
S 50.767734°
W 30.874329°		 ← 193.17 m →
37 315 m²		 S 50.767734°
W 30.871582°
↙ ↓ ↘

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 54295 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 87057 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.414241790771484 y=0.664196014404297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.414241790771484 × 217)
    floor (0.414241790771484 × 131072)
    floor (54295.5)     		tx = 54295
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.664196014404297 × 217)
    floor (0.664196014404297 × 131072)
    floor (87057.5)     		ty = 87057
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 54295 / 87057 ti = "17/54295/87057"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/54295/87057.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54295 ÷ 217
    54295 ÷ 131072     		x = 0.414237976074219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 87057 ÷ 217
    87057 ÷ 131072     		y = 0.664192199707031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.414237976074219 × 2 - 1) × π
    -0.171524047851562 × 3.1415926535     		Λ = -0.53885869
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.664192199707031 × 2 - 1) × π
    -0.328384399414062 × 3.1415926535     		Φ = -1.03165001672323
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.53885869} λ = -0.53885869}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.03165001672323))-π/2
    2×atan(0.356418378832291)-π/2
    2×0.342381269283091-π/2
    0.684762538566182-1.57079632675     		φ = -0.88603379
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.53885869} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -30.874329°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.88603379 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.765997°
  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 54295 KachelY 87057 -0.53885869 -0.88603379 -30.874329 -50.765997
    Oben rechts KachelX + 1 54296 KachelY 87057 -0.53881075 -0.88603379 -30.871582 -50.765997
    Unten links KachelX 54295 KachelY + 1 87058 -0.53885869 -0.88606411 -30.874329 -50.767734
    Unten rechts KachelX + 1 54296 KachelY + 1 87058 -0.53881075 -0.88606411 -30.871582 -50.767734
  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(-0.88603379--0.88606411) × R
    3.03199999999171e-05 × 6371000     		dl = 193.168719999472m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.88603379--0.88606411) × R
    3.03199999999171e-05 × 6371000     		dr = 193.168719999472m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.53885869--0.53881075) × cos(-0.88603379) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.632489097651271 × 6371000     		do = 193.178450691945m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.53885869--0.53881075) × cos(-0.88606411) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.632465612420532 × 6371000     		du = 193.171277697968m
  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(-0.88603379)-sin(-0.88606411))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.632489097651271-0.632465612420532)×R²
    abs(-0.53881075--0.53885869)×2.34852307390288e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.34852307390288e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.34852307390288e-05×40589641000000     		ar = 37315.3412555021m²