Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58443 / 38705
↖ ↑ ↗
← N 59.106898°
W 19.481506°		 ← 156.82 m → N 59.106898°
W 19.478760°		 →
↑
156.79 m
↓
↑
156.79 m
↓
N 59.105488°
W 19.481506°		 ← 156.82 m →
24 588 m²		 N 59.105488°
W 19.478760°
↙ ↓ ↘

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 58443 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38705 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.445888519287109 y=0.295299530029297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.445888519287109 × 217)
    floor (0.445888519287109 × 131072)
    floor (58443.5)     		tx = 58443
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.295299530029297 × 217)
    floor (0.295299530029297 × 131072)
    floor (38705.5)     		ty = 38705
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58443 / 38705 ti = "17/58443/38705"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58443/38705.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58443 ÷ 217
    58443 ÷ 131072     		x = 0.445884704589844
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38705 ÷ 217
    38705 ÷ 131072     		y = 0.295295715332031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.445884704589844 × 2 - 1) × π
    -0.108230590820312 × 3.1415926535     		Λ = -0.34001643
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.295295715332031 × 2 - 1) × π
    0.409408569335938 × 3.1415926535     		Φ = 1.28619495370573
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34001643} λ = -0.34001643}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.28619495370573))-π/2
    2×atan(3.61898989983429)-π/2
    2×1.30120315452778-π/2
    2.60240630905557-1.57079632675     		φ = 1.03160998
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34001643} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.481506°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.03160998 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.106898°
  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 58443 KachelY 38705 -0.34001643 1.03160998 -19.481506 59.106898
    Oben rechts KachelX + 1 58444 KachelY 38705 -0.33996849 1.03160998 -19.478760 59.106898
    Unten links KachelX 58443 KachelY + 1 38706 -0.34001643 1.03158537 -19.481506 59.105488
    Unten rechts KachelX + 1 58444 KachelY + 1 38706 -0.33996849 1.03158537 -19.478760 59.105488
  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(1.03160998-1.03158537) × R
    2.46100000000915e-05 × 6371000     		dl = 156.790310000583m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.03160998-1.03158537) × R
    2.46100000000915e-05 × 6371000     		dr = 156.790310000583m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34001643--0.33996849) × cos(1.03160998) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.513437944125368 × 6371000     		do = 156.817164028466m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34001643--0.33996849) × cos(1.03158537) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.513459062468605 × 6371000     		du = 156.823614114077m
  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(1.03160998)-sin(1.03158537))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.513437944125368-0.513459062468605)×R²
    abs(-0.33996849--0.34001643)×2.11183432374806e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.11183432374806e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.11183432374806e-05×40589641000000     		ar = 24587.9174180201m²