Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57389 / 42429
↖ ↑ ↗
← N 53.440627°
W 22.376404°		 ← 181.93 m → N 53.440627°
W 22.373657°		 →
↑
181.89 m
↓
↑
181.89 m
↓
N 53.438991°
W 22.376404°		 ← 181.94 m →
33 092 m²		 N 53.438991°
W 22.373657°
↙ ↓ ↘

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 57389 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42429 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.437847137451172 y=0.323711395263672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.437847137451172 × 217)
    floor (0.437847137451172 × 131072)
    floor (57389.5)     		tx = 57389
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.323711395263672 × 217)
    floor (0.323711395263672 × 131072)
    floor (42429.5)     		ty = 42429
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57389 / 42429 ti = "17/57389/42429"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57389/42429.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57389 ÷ 217
    57389 ÷ 131072     		x = 0.437843322753906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42429 ÷ 217
    42429 ÷ 131072     		y = 0.323707580566406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.437843322753906 × 2 - 1) × π
    -0.124313354492188 × 3.1415926535     		Λ = -0.39054192
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.323707580566406 × 2 - 1) × π
    0.352584838867188 × 3.1415926535     		Φ = 1.10767793952064
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39054192} λ = -0.39054192}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.10767793952064))-π/2
    2×atan(3.02732060497641)-π/2
    2×1.25175561583983-π/2
    2.50351123167965-1.57079632675     		φ = 0.93271490
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39054192} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.376404°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93271490 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.440627°
  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 57389 KachelY 42429 -0.39054192 0.93271490 -22.376404 53.440627
    Oben rechts KachelX + 1 57390 KachelY 42429 -0.39049398 0.93271490 -22.373657 53.440627
    Unten links KachelX 57389 KachelY + 1 42430 -0.39054192 0.93268635 -22.376404 53.438991
    Unten rechts KachelX + 1 57390 KachelY + 1 42430 -0.39049398 0.93268635 -22.373657 53.438991
  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(0.93271490-0.93268635) × R
    2.85500000000161e-05 × 6371000     		dl = 181.892050000102m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93271490-0.93268635) × R
    2.85500000000161e-05 × 6371000     		dr = 181.892050000102m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39054192--0.39049398) × cos(0.93271490) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.595655463762547 × 6371000     		do = 181.9285108046m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39054192--0.39049398) × cos(0.93268635) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.595678396023044 × 6371000     		du = 181.935514907232m
  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(0.93271490)-sin(0.93268635))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.595655463762547-0.595678396023044)×R²
    abs(-0.39049398--0.39054192)×2.29322604966553e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.29322604966553e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.29322604966553e-05×40589641000000     		ar = 33091.9867811555m²