Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60863 / 40343
↖ ↑ ↗
← N 56.718073°
W 12.834778°		 ← 167.57 m → N 56.718073°
W 12.832032°		 →
↑
167.62 m
↓
↑
167.62 m
↓
N 56.716566°
W 12.834778°		 ← 167.58 m →
28 089 m²		 N 56.716566°
W 12.832032°
↙ ↓ ↘

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 60863 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40343 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.464351654052734 y=0.307796478271484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.464351654052734 × 217)
    floor (0.464351654052734 × 131072)
    floor (60863.5)     		tx = 60863
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.307796478271484 × 217)
    floor (0.307796478271484 × 131072)
    floor (40343.5)     		ty = 40343
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60863 / 40343 ti = "17/60863/40343"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60863/40343.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60863 ÷ 217
    60863 ÷ 131072     		x = 0.464347839355469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40343 ÷ 217
    40343 ÷ 131072     		y = 0.307792663574219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.464347839355469 × 2 - 1) × π
    -0.0713043212890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.22400913
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.307792663574219 × 2 - 1) × π
    0.384414672851562 × 3.1415926535     		Φ = 1.20767431212807
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22400913} λ = -0.22400913}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.20767431212807))-π/2
    2×atan(3.34569455614154)-π/2
    2×1.28035672273339-π/2
    2.56071344546678-1.57079632675     		φ = 0.98991712
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22400913} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.834778°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.98991712 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 56.718073°
  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 60863 KachelY 40343 -0.22400913 0.98991712 -12.834778 56.718073
    Oben rechts KachelX + 1 60864 KachelY 40343 -0.22396120 0.98991712 -12.832032 56.718073
    Unten links KachelX 60863 KachelY + 1 40344 -0.22400913 0.98989081 -12.834778 56.716566
    Unten rechts KachelX + 1 60864 KachelY + 1 40344 -0.22396120 0.98989081 -12.832032 56.716566
  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(0.98991712-0.98989081) × R
    2.63099999999739e-05 × 6371000     		dl = 167.621009999833m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.98991712-0.98989081) × R
    2.63099999999739e-05 × 6371000     		dr = 167.621009999833m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22400913--0.22396120) × cos(0.98991712) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.548759148530113 × 6371000     		do = 167.570207576232m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22400913--0.22396120) × cos(0.98989081) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.548781142987144 × 6371000     		du = 167.57692384828m
  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(0.98991712)-sin(0.98989081))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.548759148530113-0.548781142987144)×R²
    abs(-0.22396120--0.22400913)×2.19944570307717e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.19944570307717e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.19944570307717e-05×40589641000000     		ar = 28088.8503354409m²