Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58533 / 39065
↖ ↑ ↗
← N 58.595455°
W 19.234314°		 ← 159.15 m → N 58.595455°
W 19.231567°		 →
↑
159.15 m
↓
↑
159.15 m
↓
N 58.594024°
W 19.234314°		 ← 159.16 m →
25 329 m²		 N 58.594024°
W 19.231567°
↙ ↓ ↘

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 58533 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39065 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.446575164794922 y=0.298046112060547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.446575164794922 × 217)
    floor (0.446575164794922 × 131072)
    floor (58533.5)     		tx = 58533
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.298046112060547 × 217)
    floor (0.298046112060547 × 131072)
    floor (39065.5)     		ty = 39065
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58533 / 39065 ti = "17/58533/39065"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58533/39065.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58533 ÷ 217
    58533 ÷ 131072     		x = 0.446571350097656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39065 ÷ 217
    39065 ÷ 131072     		y = 0.298042297363281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.446571350097656 × 2 - 1) × π
    -0.106857299804688 × 3.1415926535     		Λ = -0.33570211
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.298042297363281 × 2 - 1) × π
    0.403915405273438 × 3.1415926535     		Φ = 1.26893766984251
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33570211} λ = -0.33570211}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.26893766984251))-π/2
    2×atan(3.55707176987264)-π/2
    2×1.29673997508287-π/2
    2.59347995016574-1.57079632675     		φ = 1.02268362
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33570211} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.234314°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.02268362 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.595455°
  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 58533 KachelY 39065 -0.33570211 1.02268362 -19.234314 58.595455
    Oben rechts KachelX + 1 58534 KachelY 39065 -0.33565417 1.02268362 -19.231567 58.595455
    Unten links KachelX 58533 KachelY + 1 39066 -0.33570211 1.02265864 -19.234314 58.594024
    Unten rechts KachelX + 1 58534 KachelY + 1 39066 -0.33565417 1.02265864 -19.231567 58.594024
  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(1.02268362-1.02265864) × R
    2.49800000000633e-05 × 6371000     		dl = 159.147580000403m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.02268362-1.02265864) × R
    2.49800000000633e-05 × 6371000     		dr = 159.147580000403m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33570211--0.33565417) × cos(1.02268362) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.521077335274969 × 6371000     		do = 159.150430723665m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33570211--0.33565417) × cos(1.02265864) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.521098655778882 × 6371000     		du = 159.15694255435m
  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(1.02268362)-sin(1.02265864))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.521077335274969-0.521098655778882)×R²
    abs(-0.33565417--0.33570211)×2.13205039132358e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.13205039132358e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.13205039132358e-05×40589641000000     		ar = 25328.9240779692m²