Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60581 / 34427
↖ ↑ ↗
← N 64.629762°
W 13.609314°		 ← 130.86 m → N 64.629762°
W 13.606567°		 →
↑
130.86 m
↓
↑
130.86 m
↓
N 64.628585°
W 13.609314°		 ← 130.87 m →
17 125 m²		 N 64.628585°
W 13.606567°
↙ ↓ ↘

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 60581 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34427 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462200164794922 y=0.262660980224609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462200164794922 × 217)
    floor (0.462200164794922 × 131072)
    floor (60581.5)     		tx = 60581
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.262660980224609 × 217)
    floor (0.262660980224609 × 131072)
    floor (34427.5)     		ty = 34427
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60581 / 34427 ti = "17/60581/34427"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60581/34427.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60581 ÷ 217
    60581 ÷ 131072     		x = 0.462196350097656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34427 ÷ 217
    34427 ÷ 131072     		y = 0.262657165527344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.462196350097656 × 2 - 1) × π
    -0.0756072998046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.23752734
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.262657165527344 × 2 - 1) × π
    0.474685668945312 × 3.1415926535     		Φ = 1.49126901028033
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23752734} λ = -0.23752734}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.49126901028033))-π/2
    2×atan(4.4427298130645)-π/2
    2×1.34939923354933-π/2
    2.69879846709867-1.57079632675     		φ = 1.12800214
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23752734} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.609314°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.12800214 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 64.629762°
  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 60581 KachelY 34427 -0.23752734 1.12800214 -13.609314 64.629762
    Oben rechts KachelX + 1 60582 KachelY 34427 -0.23747940 1.12800214 -13.606567 64.629762
    Unten links KachelX 60581 KachelY + 1 34428 -0.23752734 1.12798160 -13.609314 64.628585
    Unten rechts KachelX + 1 60582 KachelY + 1 34428 -0.23747940 1.12798160 -13.606567 64.628585
  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(1.12800214-1.12798160) × R
    2.05399999999578e-05 × 6371000     		dl = 130.860339999731m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.12800214-1.12798160) × R
    2.05399999999578e-05 × 6371000     		dr = 130.860339999731m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23752734--0.23747940) × cos(1.12800214) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.428465844170608 × 6371000     		do = 130.864497520523m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23752734--0.23747940) × cos(1.12798160) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.428484403161101 × 6371000     		du = 130.870165913927m
  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(1.12800214)-sin(1.12798160))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.428465844170608-0.428484403161101)×R²
    abs(-0.23747940--0.23752734)×1.85589904925232e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.85589904925232e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.85589904925232e-05×40589641000000     		ar = 17125.3435238357m²