Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114965 / 82198
↖ ↑ ↗
← S 41.553811°
E135.760803°		 ← 228.56 m → S 41.553811°
E135.763550°		 →
↑
228.53 m
↓
↑
228.53 m
↓
S 41.555866°
E135.760803°		 ← 228.55 m →
52 232 m²		 S 41.555866°
E135.763550°
↙ ↓ ↘

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 114965 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82198 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.877117156982422 y=0.627124786376953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.877117156982422 × 217)
    floor (0.877117156982422 × 131072)
    floor (114965.5)     		tx = 114965
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.627124786376953 × 217)
    floor (0.627124786376953 × 131072)
    floor (82198.5)     		ty = 82198
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114965 / 82198 ti = "17/114965/82198"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114965/82198.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114965 ÷ 217
    114965 ÷ 131072     		x = 0.877113342285156
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82198 ÷ 217
    82198 ÷ 131072     		y = 0.627120971679688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.877113342285156 × 2 - 1) × π
    0.754226684570312 × 3.1415926535     		Λ = 2.36947301
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.627120971679688 × 2 - 1) × π
    -0.254241943359375 × 3.1415926535     		Φ = -0.798724621469376
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.36947301} λ = 2.36947301}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.798724621469376))-π/2
    2×atan(0.44990239422374)-π/2
    2×0.422772754123517-π/2
    0.845545508247035-1.57079632675     		φ = -0.72525082
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.36947301} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 135.760803°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.72525082 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -41.553811°
  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 114965 KachelY 82198 2.36947301 -0.72525082 135.760803 -41.553811
    Oben rechts KachelX + 1 114966 KachelY 82198 2.36952095 -0.72525082 135.763550 -41.553811
    Unten links KachelX 114965 KachelY + 1 82199 2.36947301 -0.72528669 135.760803 -41.555866
    Unten rechts KachelX + 1 114966 KachelY + 1 82199 2.36952095 -0.72528669 135.763550 -41.555866
  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(-0.72525082--0.72528669) × R
    3.58700000000489e-05 × 6371000     		dl = 228.527770000312m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.72525082--0.72528669) × R
    3.58700000000489e-05 × 6371000     		dr = 228.527770000312m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.36947301-2.36952095) × cos(-0.72525082) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.748333070791879 × 6371000     		do = 228.560181912932m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.36947301-2.36952095) × cos(-0.72528669) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.748309276908696 × 6371000     		du = 228.552914648553m
  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(-0.72525082)-sin(-0.72528669))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.748333070791879-0.748309276908696)×R²
    abs(2.36952095-2.36947301)×2.37938831834095e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.37938831834095e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.37938831834095e-05×40589641000000     		ar = 52231.5183030519m²