Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57124 / 42340
↖ ↑ ↗
← N 53.585984°
W 23.104248°		 ← 181.31 m → N 53.585984°
W 23.101501°		 →
↑
181.32 m
↓
↑
181.32 m
↓
N 53.584353°
W 23.104248°		 ← 181.31 m →
32 875 m²		 N 53.584353°
W 23.101501°
↙ ↓ ↘

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 57124 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42340 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.435825347900391 y=0.323032379150391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.435825347900391 × 217)
    floor (0.435825347900391 × 131072)
    floor (57124.5)     		tx = 57124
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.323032379150391 × 217)
    floor (0.323032379150391 × 131072)
    floor (42340.5)     		ty = 42340
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57124 / 42340 ti = "17/57124/42340"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57124/42340.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57124 ÷ 217
    57124 ÷ 131072     		x = 0.435821533203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42340 ÷ 217
    42340 ÷ 131072     		y = 0.323028564453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.435821533203125 × 2 - 1) × π
    -0.12835693359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.40324520
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.323028564453125 × 2 - 1) × π
    0.35394287109375 × 3.1415926535     		Φ = 1.11194432358682
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40324520} λ = -0.40324520}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11194432358682))-π/2
    2×atan(3.04026390828736)-π/2
    2×1.25302408723398-π/2
    2.50604817446796-1.57079632675     		φ = 0.93525185
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40324520} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.104248°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93525185 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.585984°
  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 57124 KachelY 42340 -0.40324520 0.93525185 -23.104248 53.585984
    Oben rechts KachelX + 1 57125 KachelY 42340 -0.40319726 0.93525185 -23.101501 53.585984
    Unten links KachelX 57124 KachelY + 1 42341 -0.40324520 0.93522339 -23.104248 53.584353
    Unten rechts KachelX + 1 57125 KachelY + 1 42341 -0.40319726 0.93522339 -23.101501 53.584353
  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(0.93525185-0.93522339) × R
    2.84600000000079e-05 × 6371000     		dl = 181.31866000005m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93525185-0.93522339) × R
    2.84600000000079e-05 × 6371000     		dr = 181.31866000005m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40324520--0.40319726) × cos(0.93525185) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.593615769265901 × 6371000     		do = 181.305535603798m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40324520--0.40319726) × cos(0.93522339) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.593638672170812 × 6371000     		du = 181.312530740479m
  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(0.93525185)-sin(0.93522339))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.593615769265901-0.593638672170812)×R²
    abs(-0.40319726--0.40324520)×2.29029049110263e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.29029049110263e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.29029049110263e-05×40589641000000     		ar = 32874.7109428332m²