Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 70453 / 95494
↖ ↑ ↗
← S 63.241048°
E 13.504944°		 ← 137.49 m → S 63.241048°
E 13.507690°		 →
↑
137.49 m
↓
↑
137.49 m
↓
S 63.242284°
E 13.504944°		 ← 137.48 m →
18 902 m²		 S 63.242284°
E 13.507690°
↙ ↓ ↘

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 70453 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95494 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.537517547607422 y=0.728565216064453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.537517547607422 × 217)
    floor (0.537517547607422 × 131072)
    floor (70453.5)     		tx = 70453
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.728565216064453 × 217)
    floor (0.728565216064453 × 131072)
    floor (95494.5)     		ty = 95494
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 70453 / 95494 ti = "17/70453/95494"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/70453/95494.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 70453 ÷ 217
    70453 ÷ 131072     		x = 0.537513732910156
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95494 ÷ 217
    95494 ÷ 131072     		y = 0.728561401367188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.537513732910156 × 2 - 1) × π
    0.0750274658203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.23570574
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.728561401367188 × 2 - 1) × π
    -0.457122802734375 × 3.1415926535     		Φ = -1.43609363881764
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.23570574} λ = 0.23570574}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.43609363881764))-π/2
    2×atan(0.237855094156075)-π/2
    2×0.233515907894521-π/2
    0.467031815789042-1.57079632675     		φ = -1.10376451
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.23570574} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 13.504944°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10376451 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.241048°
  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 70453 KachelY 95494 0.23570574 -1.10376451 13.504944 -63.241048
    Oben rechts KachelX + 1 70454 KachelY 95494 0.23575367 -1.10376451 13.507690 -63.241048
    Unten links KachelX 70453 KachelY + 1 95495 0.23570574 -1.10378609 13.504944 -63.242284
    Unten rechts KachelX + 1 70454 KachelY + 1 95495 0.23575367 -1.10378609 13.507690 -63.242284
  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(-1.10376451--1.10378609) × R
    2.15800000000765e-05 × 6371000     		dl = 137.486180000488m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10376451--1.10378609) × R
    2.15800000000765e-05 × 6371000     		dr = 137.486180000488m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.23570574-0.23575367) × cos(-1.10376451) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.450237956257718 × 6371000     		do = 137.485576305913m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.23570574-0.23575367) × cos(-1.10378609) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.450218687185116 × 6371000     		du = 137.479692262787m
  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(-1.10376451)-sin(-1.10378609))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.450237956257718-0.450218687185116)×R²
    abs(0.23575367-0.23570574)×1.92690726024125e-05×R²
    4.79300000000016e-05×1.92690726024125e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×1.92690726024125e-05×40589641000000     		ar = 18901.9622048337m²