Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 48959 / 82505
↖ ↑ ↗
← S 42.181724°
W 45.530091°		 ← 226.33 m → S 42.181724°
W 45.527344°		 →
↑
226.30 m
↓
↑
226.30 m
↓
S 42.183759°
W 45.530091°		 ← 226.32 m →
51 216 m²		 S 42.183759°
W 45.527344°
↙ ↓ ↘

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 48959 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82505 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.373531341552734 y=0.629467010498047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.373531341552734 × 217)
    floor (0.373531341552734 × 131072)
    floor (48959.5)     		tx = 48959
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.629467010498047 × 217)
    floor (0.629467010498047 × 131072)
    floor (82505.5)     		ty = 82505
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 48959 / 82505 ti = "17/48959/82505"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/48959/82505.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48959 ÷ 217
    48959 ÷ 131072     		x = 0.373527526855469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82505 ÷ 217
    82505 ÷ 131072     		y = 0.629463195800781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.373527526855469 × 2 - 1) × π
    -0.252944946289062 × 3.1415926535     		Λ = -0.79464999
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.629463195800781 × 2 - 1) × π
    -0.258926391601562 × 3.1415926535     		Φ = -0.813441249652733
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.79464999} λ = -0.79464999}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.813441249652733))-π/2
    2×atan(0.443329829587072)-π/2
    2×0.417293183799484-π/2
    0.834586367598968-1.57079632675     		φ = -0.73620996
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.79464999} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -45.530091°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.73620996 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -42.181724°
  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 48959 KachelY 82505 -0.79464999 -0.73620996 -45.530091 -42.181724
    Oben rechts KachelX + 1 48960 KachelY 82505 -0.79460205 -0.73620996 -45.527344 -42.181724
    Unten links KachelX 48959 KachelY + 1 82506 -0.79464999 -0.73624548 -45.530091 -42.183759
    Unten rechts KachelX + 1 48960 KachelY + 1 82506 -0.79460205 -0.73624548 -45.527344 -42.183759
  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(-0.73620996--0.73624548) × R
    3.55199999999556e-05 × 6371000     		dl = 226.297919999717m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.73620996--0.73624548) × R
    3.55199999999556e-05 × 6371000     		dr = 226.297919999717m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.79464999--0.79460205) × cos(-0.73620996) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.741018826944238 × 6371000     		do = 226.326223573751m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.79464999--0.79460205) × cos(-0.73624548) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.740994975356219 × 6371000     		du = 226.318938684831m
  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(-0.73620996)-sin(-0.73624548))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.741018826944238-0.740994975356219)×R²
    abs(-0.79460205--0.79464999)×2.3851588018875e-05×R²
    4.79400000000796e-05×2.3851588018875e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×2.3851588018875e-05×40589641000000     		ar = 51216.3293639919m²