Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 45075 / 77833
↖ ↑ ↗
← S 31.973134°
W 56.197815°		 ← 259.04 m → S 31.973134°
W 56.195069°		 →
↑
259.04 m
↓
↑
259.04 m
↓
S 31.975464°
W 56.197815°		 ← 259.03 m →
67 101 m²		 S 31.975464°
W 56.195069°
↙ ↓ ↘

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 45075 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 77833 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.343898773193359 y=0.593822479248047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.343898773193359 × 217)
    floor (0.343898773193359 × 131072)
    floor (45075.5)     		tx = 45075
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.593822479248047 × 217)
    floor (0.593822479248047 × 131072)
    floor (77833.5)     		ty = 77833
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 45075 / 77833 ti = "17/45075/77833"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/45075/77833.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 45075 ÷ 217
    45075 ÷ 131072     		x = 0.343894958496094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 77833 ÷ 217
    77833 ÷ 131072     		y = 0.593818664550781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.343894958496094 × 2 - 1) × π
    -0.312210083007812 × 3.1415926535     		Λ = -0.98083690
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.593818664550781 × 2 - 1) × π
    -0.187637329101562 × 3.1415926535     		Φ = -0.58948005462783
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.98083690} λ = -0.98083690}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.58948005462783))-π/2
    2×atan(0.554615579583163)-π/2
    2×0.506379934247059-π/2
    1.01275986849412-1.57079632675     		φ = -0.55803646
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.98083690} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -56.197815°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.55803646 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -31.973134°
  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 45075 KachelY 77833 -0.98083690 -0.55803646 -56.197815 -31.973134
    Oben rechts KachelX + 1 45076 KachelY 77833 -0.98078897 -0.55803646 -56.195069 -31.973134
    Unten links KachelX 45075 KachelY + 1 77834 -0.98083690 -0.55807712 -56.197815 -31.975464
    Unten rechts KachelX + 1 45076 KachelY + 1 77834 -0.98078897 -0.55807712 -56.195069 -31.975464
  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(-0.55803646--0.55807712) × R
    4.06600000000257e-05 × 6371000     		dl = 259.044860000164m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.55803646--0.55807712) × R
    4.06600000000257e-05 × 6371000     		dr = 259.044860000164m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.98083690--0.98078897) × cos(-0.55803646) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.84829648239927 × 6371000     		do = 259.037535907459m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.98083690--0.98078897) × cos(-0.55807712) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.848274951351604 × 6371000     		du = 259.030961143036m
  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(-0.55803646)-sin(-0.55807712))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.84829648239927-0.848274951351604)×R²
    abs(-0.98078897--0.98083690)×2.15310476657793e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.15310476657793e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.15310476657793e-05×40589641000000     		ar = 67101.4906537944m²