Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58281 / 86550
↖ ↑ ↗
← S 49.876938°
W 19.926453°		 ← 196.83 m → S 49.876938°
W 19.923706°		 →
↑
196.80 m
↓
↑
196.80 m
↓
S 49.878708°
W 19.926453°		 ← 196.82 m →
38 735 m²		 S 49.878708°
W 19.923706°
↙ ↓ ↘

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 58281 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 86550 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444652557373047 y=0.660327911376953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444652557373047 × 217)
    floor (0.444652557373047 × 131072)
    floor (58281.5)     		tx = 58281
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.660327911376953 × 217)
    floor (0.660327911376953 × 131072)
    floor (86550.5)     		ty = 86550
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58281 / 86550 ti = "17/58281/86550"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58281/86550.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58281 ÷ 217
    58281 ÷ 131072     		x = 0.444648742675781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 86550 ÷ 217
    86550 ÷ 131072     		y = 0.660324096679688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444648742675781 × 2 - 1) × π
    -0.110702514648438 × 3.1415926535     		Λ = -0.34778221
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.660324096679688 × 2 - 1) × π
    -0.320648193359375 × 3.1415926535     		Φ = -1.00734600861586
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34778221} λ = -0.34778221}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.00734600861586))-π/2
    2×atan(0.365186897459973)-π/2
    2×0.350139770689188-π/2
    0.700279541378376-1.57079632675     		φ = -0.87051679
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34778221} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.926453°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.87051679 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.876938°
  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 58281 KachelY 86550 -0.34778221 -0.87051679 -19.926453 -49.876938
    Oben rechts KachelX + 1 58282 KachelY 86550 -0.34773427 -0.87051679 -19.923706 -49.876938
    Unten links KachelX 58281 KachelY + 1 86551 -0.34778221 -0.87054768 -19.926453 -49.878708
    Unten rechts KachelX + 1 58282 KachelY + 1 86551 -0.34773427 -0.87054768 -19.923706 -49.878708
  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(-0.87051679--0.87054768) × R
    3.08900000000056e-05 × 6371000     		dl = 196.800190000036m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.87051679--0.87054768) × R
    3.08900000000056e-05 × 6371000     		dr = 196.800190000036m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34778221--0.34773427) × cos(-0.87051679) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.644431463598693 × 6371000     		do = 196.825956648785m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34778221--0.34773427) × cos(-0.87054768) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.644407842879749 × 6371000     		du = 196.818742273222m
  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(-0.87051679)-sin(-0.87054768))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.644431463598693-0.644407842879749)×R²
    abs(-0.34773427--0.34778221)×2.36207189442394e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.36207189442394e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.36207189442394e-05×40589641000000     		ar = 38734.6757731843m²