Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 55509 / 42924
↖ ↑ ↗
← N 52.623060°
W 27.539978°		 ← 185.37 m → N 52.623060°
W 27.537232°		 →
↑
185.40 m
↓
↑
185.40 m
↓
N 52.621393°
W 27.539978°		 ← 185.38 m →
34 368 m²		 N 52.621393°
W 27.537232°
↙ ↓ ↘

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 55509 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42924 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.423503875732422 y=0.327487945556641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.423503875732422 × 217)
    floor (0.423503875732422 × 131072)
    floor (55509.5)     		tx = 55509
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.327487945556641 × 217)
    floor (0.327487945556641 × 131072)
    floor (42924.5)     		ty = 42924
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 55509 / 42924 ti = "17/55509/42924"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/55509/42924.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 55509 ÷ 217
    55509 ÷ 131072     		x = 0.423500061035156
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42924 ÷ 217
    42924 ÷ 131072     		y = 0.327484130859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.423500061035156 × 2 - 1) × π
    -0.152999877929688 × 3.1415926535     		Λ = -0.48066329
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.327484130859375 × 2 - 1) × π
    0.34503173828125 × 3.1415926535     		Φ = 1.08394917420871
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.48066329} λ = -0.48066329}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.08394917420871))-π/2
    2×atan(2.95633159643629)-π/2
    2×1.24462099363346-π/2
    2.48924198726691-1.57079632675     		φ = 0.91844566
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.48066329} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -27.539978°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91844566 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.623060°
  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 55509 KachelY 42924 -0.48066329 0.91844566 -27.539978 52.623060
    Oben rechts KachelX + 1 55510 KachelY 42924 -0.48061536 0.91844566 -27.537232 52.623060
    Unten links KachelX 55509 KachelY + 1 42925 -0.48066329 0.91841656 -27.539978 52.621393
    Unten rechts KachelX + 1 55510 KachelY + 1 42925 -0.48061536 0.91841656 -27.537232 52.621393
  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(0.91844566-0.91841656) × R
    2.91000000000041e-05 × 6371000     		dl = 185.396100000026m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91844566-0.91841656) × R
    2.91000000000041e-05 × 6371000     		dr = 185.396100000026m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.48066329--0.48061536) × cos(0.91844566) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.60705605974523 × 6371000     		do = 185.371870727718m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.48066329--0.48061536) × cos(0.91841656) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.607079184065354 × 6371000     		du = 185.378932017054m
  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(0.91844566)-sin(0.91841656))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.60705605974523-0.607079184065354)×R²
    abs(-0.48061536--0.48066329)×2.31243201234133e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.31243201234133e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.31243201234133e-05×40589641000000     		ar = 34367.8764528287m²