Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57463 / 44091
↖ ↑ ↗
← N 50.633784°
W 22.173157°		 ← 193.72 m → N 50.633784°
W 22.170410°		 →
↑
193.74 m
↓
↑
193.74 m
↓
N 50.632042°
W 22.173157°		 ← 193.73 m →
37 533 m²		 N 50.632042°
W 22.170410°
↙ ↓ ↘

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 57463 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44091 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.438411712646484 y=0.336391448974609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.438411712646484 × 217)
    floor (0.438411712646484 × 131072)
    floor (57463.5)     		tx = 57463
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.336391448974609 × 217)
    floor (0.336391448974609 × 131072)
    floor (44091.5)     		ty = 44091
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57463 / 44091 ti = "17/57463/44091"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57463/44091.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57463 ÷ 217
    57463 ÷ 131072     		x = 0.438407897949219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44091 ÷ 217
    44091 ÷ 131072     		y = 0.336387634277344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.438407897949219 × 2 - 1) × π
    -0.123184204101562 × 3.1415926535     		Λ = -0.38699459
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.336387634277344 × 2 - 1) × π
    0.327224731445312 × 3.1415926535     		Φ = 1.0280068123521
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38699459} λ = -0.38699459}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.0280068123521))-π/2
    2×atan(2.79548834521451)-π/2
    2×1.22726128785464-π/2
    2.45452257570927-1.57079632675     		φ = 0.88372625
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38699459} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.173157°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.88372625 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.633784°
  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 57463 KachelY 44091 -0.38699459 0.88372625 -22.173157 50.633784
    Oben rechts KachelX + 1 57464 KachelY 44091 -0.38694665 0.88372625 -22.170410 50.633784
    Unten links KachelX 57463 KachelY + 1 44092 -0.38699459 0.88369584 -22.173157 50.632042
    Unten rechts KachelX + 1 57464 KachelY + 1 44092 -0.38694665 0.88369584 -22.170410 50.632042
  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(0.88372625-0.88369584) × R
    3.04100000000362e-05 × 6371000     		dl = 193.742110000231m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.88372625-0.88369584) × R
    3.04100000000362e-05 × 6371000     		dr = 193.742110000231m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38699459--0.38694665) × cos(0.88372625) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.634274761699969 × 6371000     		do = 193.723838455634m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38699459--0.38694665) × cos(0.88369584) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.634298271612058 × 6371000     		du = 193.731018987931m
  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(0.88372625)-sin(0.88369584))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.634274761699969-0.634298271612058)×R²
    abs(-0.38694665--0.38699459)×2.35099120886595e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.35099120886595e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.35099120886595e-05×40589641000000     		ar = 37533.1608082548m²