Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58354 / 35853
↖ ↑ ↗
← N 62.898972°
W 19.725952°		 ← 139.11 m → N 62.898972°
W 19.723206°		 →
↑
139.14 m
↓
↑
139.14 m
↓
N 62.897720°
W 19.725952°		 ← 139.12 m →
19 357 m²		 N 62.897720°
W 19.723206°
↙ ↓ ↘

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 58354 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 35853 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.445209503173828 y=0.273540496826172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.445209503173828 × 217)
    floor (0.445209503173828 × 131072)
    floor (58354.5)     		tx = 58354
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.273540496826172 × 217)
    floor (0.273540496826172 × 131072)
    floor (35853.5)     		ty = 35853
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58354 / 35853 ti = "17/58354/35853"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58354/35853.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58354 ÷ 217
    58354 ÷ 131072     		x = 0.445205688476562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 35853 ÷ 217
    35853 ÷ 131072     		y = 0.273536682128906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.445205688476562 × 2 - 1) × π
    -0.109588623046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.34428281
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.273536682128906 × 2 - 1) × π
    0.452926635742188 × 3.1415926535     		Φ = 1.42291099142213
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34428281} λ = -0.34428281}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.42291099142213))-π/2
    2×atan(4.14918110809888)-π/2
    2×1.33429523770799-π/2
    2.66859047541598-1.57079632675     		φ = 1.09779415
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34428281} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.725952°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.09779415 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 62.898972°
  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 58354 KachelY 35853 -0.34428281 1.09779415 -19.725952 62.898972
    Oben rechts KachelX + 1 58355 KachelY 35853 -0.34423488 1.09779415 -19.723206 62.898972
    Unten links KachelX 58354 KachelY + 1 35854 -0.34428281 1.09777231 -19.725952 62.897720
    Unten rechts KachelX + 1 58355 KachelY + 1 35854 -0.34423488 1.09777231 -19.723206 62.897720
  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(1.09779415-1.09777231) × R
    2.18399999998287e-05 × 6371000     		dl = 139.142639998908m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.09779415-1.09777231) × R
    2.18399999998287e-05 × 6371000     		dr = 139.142639998908m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34428281--0.34423488) × cos(1.09779415) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.455560886038813 × 6371000     		do = 139.110996949335m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34428281--0.34423488) × cos(1.09777231) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.455580327999231 × 6371000     		du = 139.116933785835m
  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(1.09779415)-sin(1.09777231))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.455560886038813-0.455580327999231)×R²
    abs(-0.34423488--0.34428281)×1.94419604184759e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.94419604184759e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.94419604184759e-05×40589641000000     		ar = 19356.6844026767m²