Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 54272 / 87040
↖ ↑ ↗
← S 50.736455°
W 30.937500°		 ← 193.30 m → S 50.736455°
W 30.934753°		 →
↑
193.30 m
↓
↑
193.30 m
↓
S 50.738193°
W 30.937500°		 ← 193.29 m →
37 364 m²		 S 50.738193°
W 30.934753°
↙ ↓ ↘

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 54272 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 87040 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.414066314697266 y=0.664066314697266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.414066314697266 × 217)
    floor (0.414066314697266 × 131072)
    floor (54272.5)     		tx = 54272
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.664066314697266 × 217)
    floor (0.664066314697266 × 131072)
    floor (87040.5)     		ty = 87040
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 54272 / 87040 ti = "17/54272/87040"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/54272/87040.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54272 ÷ 217
    54272 ÷ 131072     		x = 0.4140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 87040 ÷ 217
    87040 ÷ 131072     		y = 0.6640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4140625 × 2 - 1) × π
    -0.171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.53996124
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6640625 × 2 - 1) × π
    -0.328125 × 3.1415926535     		Φ = -1.03083508942969
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.53996124} λ = -0.53996124}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.03083508942969))-π/2
    2×atan(0.356708952279156)-π/2
    2×0.342639066941159-π/2
    0.685278133882317-1.57079632675     		φ = -0.88551819
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.53996124} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -30.937500°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.88551819 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.736455°
  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 54272 KachelY 87040 -0.53996124 -0.88551819 -30.937500 -50.736455
    Oben rechts KachelX + 1 54273 KachelY 87040 -0.53991330 -0.88551819 -30.934753 -50.736455
    Unten links KachelX 54272 KachelY + 1 87041 -0.53996124 -0.88554853 -30.937500 -50.738193
    Unten rechts KachelX + 1 54273 KachelY + 1 87041 -0.53991330 -0.88554853 -30.934753 -50.738193
  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(-0.88551819--0.88554853) × R
    3.03400000000176e-05 × 6371000     		dl = 193.296140000112m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.88551819--0.88554853) × R
    3.03400000000176e-05 × 6371000     		dr = 193.296140000112m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.53996124--0.53991330) × cos(-0.88551819) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.632888381473458 × 6371000     		do = 193.300402248806m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.53996124--0.53991330) × cos(-0.88554853) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.632864890648109 × 6371000     		du = 193.293227546091m
  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(-0.88551819)-sin(-0.88554853))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.632888381473458-0.632864890648109)×R²
    abs(-0.53991330--0.53996124)×2.34908253492483e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.34908253492483e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.34908253492483e-05×40589641000000     		ar = 37363.528196979m²