Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49819 / 57657
↖ ↑ ↗
← N 21.143431°
W 43.168030°		 ← 284.86 m → N 21.143431°
W 43.165283°		 →
↑
284.85 m
↓
↑
284.85 m
↓
N 21.140869°
W 43.168030°		 ← 284.87 m →
81 144 m²		 N 21.140869°
W 43.165283°
↙ ↓ ↘

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 49819 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57657 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.380092620849609 y=0.439891815185547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.380092620849609 × 217)
    floor (0.380092620849609 × 131072)
    floor (49819.5)     		tx = 49819
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.439891815185547 × 217)
    floor (0.439891815185547 × 131072)
    floor (57657.5)     		ty = 57657
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49819 / 57657 ti = "17/49819/57657"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49819/57657.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49819 ÷ 217
    49819 ÷ 131072     		x = 0.380088806152344
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57657 ÷ 217
    57657 ÷ 131072     		y = 0.439888000488281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.380088806152344 × 2 - 1) × π
    -0.239822387695312 × 3.1415926535     		Λ = -0.75342425
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.439888000488281 × 2 - 1) × π
    0.120223999023438 × 3.1415926535     		Φ = 0.377694832106422
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.75342425} λ = -0.75342425}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.377694832106422))-π/2
    2×atan(1.45891766010701)-π/2
    2×0.969909402122356-π/2
    1.93981880424471-1.57079632675     		φ = 0.36902248
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.75342425} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -43.168030°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.36902248 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.143431°
  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 49819 KachelY 57657 -0.75342425 0.36902248 -43.168030 21.143431
    Oben rechts KachelX + 1 49820 KachelY 57657 -0.75337631 0.36902248 -43.165283 21.143431
    Unten links KachelX 49819 KachelY + 1 57658 -0.75342425 0.36897777 -43.168030 21.140869
    Unten rechts KachelX + 1 49820 KachelY + 1 57658 -0.75337631 0.36897777 -43.165283 21.140869
  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(0.36902248-0.36897777) × R
    4.47100000000034e-05 × 6371000     		dl = 284.847410000021m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.36902248-0.36897777) × R
    4.47100000000034e-05 × 6371000     		dr = 284.847410000021m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.75342425--0.75337631) × cos(0.36902248) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.932680386426299 × 6371000     		do = 284.864597207551m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.75342425--0.75337631) × cos(0.36897777) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.932696512565041 × 6371000     		du = 284.86952254541m
  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(0.36902248)-sin(0.36897777))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.932680386426299-0.932696512565041)×R²
    abs(-0.75337631--0.75342425)×1.6126138741801e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.6126138741801e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.6126138741801e-05×40589641000000     		ar = 81143.6442136234m²