Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 106575 / 44883
↖ ↑ ↗
← N 49.233741°
E112.716980°		 ← 199.44 m → N 49.233741°
E112.719727°		 →
↑
199.41 m
↓
↑
199.41 m
↓
N 49.231947°
E112.716980°		 ← 199.44 m →
39 771 m²		 N 49.231947°
E112.719727°
↙ ↓ ↘

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 106575 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44883 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.813106536865234 y=0.342433929443359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.813106536865234 × 217)
    floor (0.813106536865234 × 131072)
    floor (106575.5)     		tx = 106575
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.342433929443359 × 217)
    floor (0.342433929443359 × 131072)
    floor (44883.5)     		ty = 44883
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 106575 / 44883 ti = "17/106575/44883"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/106575/44883.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 106575 ÷ 217
    106575 ÷ 131072     		x = 0.813102722167969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44883 ÷ 217
    44883 ÷ 131072     		y = 0.342430114746094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.813102722167969 × 2 - 1) × π
    0.626205444335938 × 3.1415926535     		Λ = 1.96728242
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.342430114746094 × 2 - 1) × π
    0.315139770507812 × 3.1415926535     		Φ = 0.99004078785302
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.96728242} λ = 1.96728242}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.99004078785302))-π/2
    2×atan(2.69134424426403)-π/2
    2×1.21504360322776-π/2
    2.43008720645551-1.57079632675     		φ = 0.85929088
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.96728242} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 112.716980°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.85929088 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.233741°
  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 106575 KachelY 44883 1.96728242 0.85929088 112.716980 49.233741
    Oben rechts KachelX + 1 106576 KachelY 44883 1.96733036 0.85929088 112.719727 49.233741
    Unten links KachelX 106575 KachelY + 1 44884 1.96728242 0.85925958 112.716980 49.231947
    Unten rechts KachelX + 1 106576 KachelY + 1 44884 1.96733036 0.85925958 112.719727 49.231947
  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(0.85929088-0.85925958) × R
    3.12999999999564e-05 × 6371000     		dl = 199.412299999722m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.85929088-0.85925958) × R
    3.12999999999564e-05 × 6371000     		dr = 199.412299999722m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.96728242-1.96733036) × cos(0.85929088) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.652974705397747 × 6371000     		do = 199.435282597258m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.96728242-1.96733036) × cos(0.85925958) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.652998411062995 × 6371000     		du = 199.442522917609m
  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(0.85929088)-sin(0.85925958))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.652974705397747-0.652998411062995)×R²
    abs(1.96733036-1.96728242)×2.37056652484524e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.37056652484524e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.37056652484524e-05×40589641000000     		ar = 39770.5703115124m²