Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 48799 / 81257
↖ ↑ ↗
← S 39.590874°
W 45.969544°		 ← 235.37 m → S 39.590874°
W 45.966797°		 →
↑
235.34 m
↓
↑
235.34 m
↓
S 39.592990°
W 45.969544°		 ← 235.36 m →
55 391 m²		 S 39.592990°
W 45.966797°
↙ ↓ ↘

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 48799 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81257 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.372310638427734 y=0.619945526123047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.372310638427734 × 217)
    floor (0.372310638427734 × 131072)
    floor (48799.5)     		tx = 48799
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.619945526123047 × 217)
    floor (0.619945526123047 × 131072)
    floor (81257.5)     		ty = 81257
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 48799 / 81257 ti = "17/48799/81257"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/48799/81257.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48799 ÷ 217
    48799 ÷ 131072     		x = 0.372306823730469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81257 ÷ 217
    81257 ÷ 131072     		y = 0.619941711425781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.372306823730469 × 2 - 1) × π
    -0.255386352539062 × 3.1415926535     		Λ = -0.80231989
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.619941711425781 × 2 - 1) × π
    -0.239883422851562 × 3.1415926535     		Φ = -0.753615998926903
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.80231989} λ = -0.80231989}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.753615998926903))-π/2
    2×atan(0.470661560276454)-π/2
    2×0.439902612054394-π/2
    0.879805224108789-1.57079632675     		φ = -0.69099110
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.80231989} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -45.969544°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.69099110 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -39.590874°
  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 48799 KachelY 81257 -0.80231989 -0.69099110 -45.969544 -39.590874
    Oben rechts KachelX + 1 48800 KachelY 81257 -0.80227195 -0.69099110 -45.966797 -39.590874
    Unten links KachelX 48799 KachelY + 1 81258 -0.80231989 -0.69102804 -45.969544 -39.592990
    Unten rechts KachelX + 1 48800 KachelY + 1 81258 -0.80227195 -0.69102804 -45.966797 -39.592990
  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(-0.69099110--0.69102804) × R
    3.69399999999853e-05 × 6371000     		dl = 235.344739999906m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.69099110--0.69102804) × R
    3.69399999999853e-05 × 6371000     		dr = 235.344739999906m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.80231989--0.80227195) × cos(-0.69099110) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.770614764309656 × 6371000     		do = 235.365584644593m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.80231989--0.80227195) × cos(-0.69102804) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.770591221875659 × 6371000     		du = 235.358394179268m
  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(-0.69099110)-sin(-0.69102804))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.770614764309656-0.770591221875659)×R²
    abs(-0.80227195--0.80231989)×2.35424339976031e-05×R²
    4.79400000000796e-05×2.35424339976031e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×2.35424339976031e-05×40589641000000     		ar = 55391.2062103302m²