Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49576 / 80475
↖ ↑ ↗
← S 37.916034°
W 43.835449°		 ← 240.95 m → S 37.916034°
W 43.832703°		 →
↑
240.95 m
↓
↑
240.95 m
↓
S 37.918201°
W 43.835449°		 ← 240.95 m →
58 057 m²		 S 37.918201°
W 43.832703°
↙ ↓ ↘

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 49576 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 80475 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.378238677978516 y=0.613979339599609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.378238677978516 × 217)
    floor (0.378238677978516 × 131072)
    floor (49576.5)     		tx = 49576
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.613979339599609 × 217)
    floor (0.613979339599609 × 131072)
    floor (80475.5)     		ty = 80475
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49576 / 80475 ti = "17/49576/80475"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49576/80475.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49576 ÷ 217
    49576 ÷ 131072     		x = 0.37823486328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 80475 ÷ 217
    80475 ÷ 131072     		y = 0.613975524902344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.37823486328125 × 2 - 1) × π
    -0.2435302734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.76507292
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.613975524902344 × 2 - 1) × π
    -0.227951049804688 × 3.1415926535     		Φ = -0.716129343424019
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.76507292} λ = -0.76507292}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.716129343424019))-π/2
    2×atan(0.488639957746251)-π/2
    2×0.454518344141502-π/2
    0.909036688283004-1.57079632675     		φ = -0.66175964
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.76507292} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -43.835449°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.66175964 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -37.916034°
  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 49576 KachelY 80475 -0.76507292 -0.66175964 -43.835449 -37.916034
    Oben rechts KachelX + 1 49577 KachelY 80475 -0.76502498 -0.66175964 -43.832703 -37.916034
    Unten links KachelX 49576 KachelY + 1 80476 -0.76507292 -0.66179746 -43.835449 -37.918201
    Unten rechts KachelX + 1 49577 KachelY + 1 80476 -0.76502498 -0.66179746 -43.832703 -37.918201
  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(-0.66175964--0.66179746) × R
    3.78199999999662e-05 × 6371000     		dl = 240.951219999785m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.66175964--0.66179746) × R
    3.78199999999662e-05 × 6371000     		dr = 240.951219999785m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.76507292--0.76502498) × cos(-0.66175964) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.788912144077548 × 6371000     		do = 240.954075400272m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.76507292--0.76502498) × cos(-0.66179746) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.788888902896272 × 6371000     		du = 240.946976945282m
  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(-0.66175964)-sin(-0.66179746))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.788912144077548-0.788888902896272)×R²
    abs(-0.76502498--0.76507292)×2.32411812760569e-05×R²
    4.79400000000796e-05×2.32411812760569e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×2.32411812760569e-05×40589641000000     		ar = 58057.3232479047m²