Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49866 / 58170
↖ ↑ ↗
← N 19.823558°
W 43.038941°		 ← 287.33 m → N 19.823558°
W 43.036194°		 →
↑
287.27 m
↓
↑
287.27 m
↓
N 19.820974°
W 43.038941°		 ← 287.33 m →
82 541 m²		 N 19.820974°
W 43.036194°
↙ ↓ ↘

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 49866 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58170 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.380451202392578 y=0.443805694580078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.380451202392578 × 217)
    floor (0.380451202392578 × 131072)
    floor (49866.5)     		tx = 49866
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.443805694580078 × 217)
    floor (0.443805694580078 × 131072)
    floor (58170.5)     		ty = 58170
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49866 / 58170 ti = "17/49866/58170"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49866/58170.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49866 ÷ 217
    49866 ÷ 131072     		x = 0.380447387695312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58170 ÷ 217
    58170 ÷ 131072     		y = 0.443801879882812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.380447387695312 × 2 - 1) × π
    -0.239105224609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.75117122
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.443801879882812 × 2 - 1) × π
    0.112396240234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.353103202601334
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.75117122} λ = -0.75117122}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.353103202601334))-π/2
    2×atan(1.42347804249022)-π/2
    2×0.958391340143574-π/2
    1.91678268028715-1.57079632675     		φ = 0.34598635
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.75117122} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -43.038941°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34598635 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.823558°
  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 49866 KachelY 58170 -0.75117122 0.34598635 -43.038941 19.823558
    Oben rechts KachelX + 1 49867 KachelY 58170 -0.75112328 0.34598635 -43.036194 19.823558
    Unten links KachelX 49866 KachelY + 1 58171 -0.75117122 0.34594126 -43.038941 19.820974
    Unten rechts KachelX + 1 49867 KachelY + 1 58171 -0.75112328 0.34594126 -43.036194 19.820974
  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(0.34598635-0.34594126) × R
    4.50900000000254e-05 × 6371000     		dl = 287.268390000162m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34598635-0.34594126) × R
    4.50900000000254e-05 × 6371000     		dr = 287.268390000162m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.75117122--0.75112328) × cos(0.34598635) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.940741414588318 × 6371000     		do = 287.326642699761m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.75117122--0.75112328) × cos(0.34594126) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.940756704766631 × 6371000     		du = 287.331312713787m
  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(0.34598635)-sin(0.34594126))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.940741414588318-0.940756704766631)×R²
    abs(-0.75112328--0.75117122)×1.52901783131432e-05×R²
    4.79400000000796e-05×1.52901783131432e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×1.52901783131432e-05×40589641000000     		ar = 82540.5328402636m²