Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 48797 / 81258
↖ ↑ ↗
← S 39.592990°
W 45.975036°		 ← 235.31 m → S 39.592990°
W 45.972290°		 →
↑
235.34 m
↓
↑
235.34 m
↓
S 39.595107°
W 45.975036°		 ← 235.30 m →
55 378 m²		 S 39.595107°
W 45.972290°
↙ ↓ ↘

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 48797 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81258 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.372295379638672 y=0.619953155517578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.372295379638672 × 217)
    floor (0.372295379638672 × 131072)
    floor (48797.5)     		tx = 48797
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.619953155517578 × 217)
    floor (0.619953155517578 × 131072)
    floor (81258.5)     		ty = 81258
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 48797 / 81258 ti = "17/48797/81258"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/48797/81258.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48797 ÷ 217
    48797 ÷ 131072     		x = 0.372291564941406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81258 ÷ 217
    81258 ÷ 131072     		y = 0.619949340820312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.372291564941406 × 2 - 1) × π
    -0.255416870117188 × 3.1415926535     		Λ = -0.80241576
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.619949340820312 × 2 - 1) × π
    -0.239898681640625 × 3.1415926535     		Φ = -0.753663935826523
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.80241576} λ = -0.80241576}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.753663935826523))-π/2
    2×atan(0.470638998761253)-π/2
    2×0.439884141895274-π/2
    0.879768283790548-1.57079632675     		φ = -0.69102804
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.80241576} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -45.975036°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.69102804 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -39.592990°
  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 48797 KachelY 81258 -0.80241576 -0.69102804 -45.975036 -39.592990
    Oben rechts KachelX + 1 48798 KachelY 81258 -0.80236783 -0.69102804 -45.972290 -39.592990
    Unten links KachelX 48797 KachelY + 1 81259 -0.80241576 -0.69106498 -45.975036 -39.595107
    Unten rechts KachelX + 1 48798 KachelY + 1 81259 -0.80236783 -0.69106498 -45.972290 -39.595107
  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(-0.69102804--0.69106498) × R
    3.69400000000963e-05 × 6371000     		dl = 235.344740000614m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.69102804--0.69106498) × R
    3.69400000000963e-05 × 6371000     		dr = 235.344740000614m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.80241576--0.80236783) × cos(-0.69102804) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.770591221875659 × 6371000     		do = 235.309299812276m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.80241576--0.80236783) × cos(-0.69106498) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.77056767839014 × 6371000     		du = 235.302110525744m
  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(-0.69102804)-sin(-0.69106498))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.770591221875659-0.77056767839014)×R²
    abs(-0.80236783--0.80241576)×2.35434855183625e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.35434855183625e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.35434855183625e-05×40589641000000     		ar = 55377.9600099049m²