Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 70562 / 95330
↖ ↑ ↗
← S 63.037530°
E 13.804321°		 ← 138.45 m → S 63.037530°
E 13.807068°		 →
↑
138.51 m
↓
↑
138.51 m
↓
S 63.038776°
E 13.804321°		 ← 138.45 m →
19 176 m²		 S 63.038776°
E 13.807068°
↙ ↓ ↘

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 70562 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95330 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.538349151611328 y=0.727313995361328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.538349151611328 × 217)
    floor (0.538349151611328 × 131072)
    floor (70562.5)     		tx = 70562
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.727313995361328 × 217)
    floor (0.727313995361328 × 131072)
    floor (95330.5)     		ty = 95330
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 70562 / 95330 ti = "17/70562/95330"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/70562/95330.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 70562 ÷ 217
    70562 ÷ 131072     		x = 0.538345336914062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95330 ÷ 217
    95330 ÷ 131072     		y = 0.727310180664062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.538345336914062 × 2 - 1) × π
    0.076690673828125 × 3.1415926535     		Λ = 0.24093086
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.727310180664062 × 2 - 1) × π
    -0.454620361328125 × 3.1415926535     		Φ = -1.42823198727995
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.24093086} λ = 0.24093086}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.42823198727995))-π/2
    2×atan(0.239732397706994)-π/2
    2×0.235291937473054-π/2
    0.470583874946109-1.57079632675     		φ = -1.10021245
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.24093086} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 13.804321°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10021245 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.037530°
  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 70562 KachelY 95330 0.24093086 -1.10021245 13.804321 -63.037530
    Oben rechts KachelX + 1 70563 KachelY 95330 0.24097879 -1.10021245 13.807068 -63.037530
    Unten links KachelX 70562 KachelY + 1 95331 0.24093086 -1.10023419 13.804321 -63.038776
    Unten rechts KachelX + 1 70563 KachelY + 1 95331 0.24097879 -1.10023419 13.807068 -63.038776
  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(-1.10021245--1.10023419) × R
    2.17399999999923e-05 × 6371000     		dl = 138.505539999951m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10021245--1.10023419) × R
    2.17399999999923e-05 × 6371000     		dr = 138.505539999951m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.24093086-0.24097879) × cos(-1.10021245) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.453406774186826 × 6371000     		do = 138.453212981445m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.24093086-0.24097879) × cos(-1.10023419) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.453387397137103 × 6371000     		du = 138.447295966206m
  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(-1.10021245)-sin(-1.10023419))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.453406774186826-0.453387397137103)×R²
    abs(0.24097879-0.24093086)×1.93770497228796e-05×R²
    4.79300000000016e-05×1.93770497228796e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×1.93770497228796e-05×40589641000000     		ar = 19176.1272599556m²