Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58886 / 39429
↖ ↑ ↗
← N 58.070614°
W 18.264770°		 ← 161.50 m → N 58.070614°
W 18.262024°		 →
↑
161.50 m
↓
↑
161.50 m
↓
N 58.069161°
W 18.264770°		 ← 161.50 m →
26 083 m²		 N 58.069161°
W 18.262024°
↙ ↓ ↘

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 58886 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39429 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449268341064453 y=0.300823211669922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449268341064453 × 217)
    floor (0.449268341064453 × 131072)
    floor (58886.5)     		tx = 58886
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.300823211669922 × 217)
    floor (0.300823211669922 × 131072)
    floor (39429.5)     		ty = 39429
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58886 / 39429 ti = "17/58886/39429"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58886/39429.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58886 ÷ 217
    58886 ÷ 131072     		x = 0.449264526367188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39429 ÷ 217
    39429 ÷ 131072     		y = 0.300819396972656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449264526367188 × 2 - 1) × π
    -0.101470947265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.31878038
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.300819396972656 × 2 - 1) × π
    0.398361206054688 × 3.1415926535     		Φ = 1.25148863838081
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31878038} λ = -0.31878038}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.25148863838081))-π/2
    2×atan(3.49554268524743)-π/2
    2×1.29215987014224-π/2
    2.58431974028448-1.57079632675     		φ = 1.01352341
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31878038} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.264770°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01352341 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.070614°
  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 58886 KachelY 39429 -0.31878038 1.01352341 -18.264770 58.070614
    Oben rechts KachelX + 1 58887 KachelY 39429 -0.31873245 1.01352341 -18.262024 58.070614
    Unten links KachelX 58886 KachelY + 1 39430 -0.31878038 1.01349806 -18.264770 58.069161
    Unten rechts KachelX + 1 58887 KachelY + 1 39430 -0.31873245 1.01349806 -18.262024 58.069161
  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(1.01352341-1.01349806) × R
    2.5349999999813e-05 × 6371000     		dl = 161.504849998809m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01352341-1.01349806) × R
    2.5349999999813e-05 × 6371000     		dr = 161.504849998809m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31878038--0.31873245) × cos(1.01352341) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.528873690391015 × 6371000     		do = 161.497943711304m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31878038--0.31873245) × cos(1.01349806) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.528895204779963 × 6371000     		du = 161.504513388787m
  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(1.01352341)-sin(1.01349806))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.528873690391015-0.528895204779963)×R²
    abs(-0.31873245--0.31878038)×2.15143889478187e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.15143889478187e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.15143889478187e-05×40589641000000     		ar = 26083.2316930542m²