Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 52650 / 102051
↖ ↑ ↗
← S 70.291895°
W 35.392456°		 ← 103 m → S 70.291895°
W 35.389709°		 →
↑
103.02 m
↓
↑
103.02 m
↓
S 70.292822°
W 35.392456°		 ← 102.99 m →
10 611 m²		 S 70.292822°
W 35.389709°
↙ ↓ ↘

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 52650 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 102051 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.401691436767578 y=0.778591156005859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.401691436767578 × 217)
    floor (0.401691436767578 × 131072)
    floor (52650.5)     		tx = 52650
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.778591156005859 × 217)
    floor (0.778591156005859 × 131072)
    floor (102051.5)     		ty = 102051
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 52650 / 102051 ti = "17/52650/102051"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/52650/102051.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 52650 ÷ 217
    52650 ÷ 131072     		x = 0.401687622070312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 102051 ÷ 217
    102051 ÷ 131072     		y = 0.778587341308594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.401687622070312 × 2 - 1) × π
    -0.196624755859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.61771489
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.778587341308594 × 2 - 1) × π
    -0.557174682617188 × 3.1415926535     		Φ = -1.75041588962635
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.61771489} λ = -0.61771489}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.75041588962635))-π/2
    2×atan(0.173701687696285)-π/2
    2×0.171985656364513-π/2
    0.343971312729026-1.57079632675     		φ = -1.22682501
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.61771489} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -35.392456°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22682501 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.291895°
  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 52650 KachelY 102051 -0.61771489 -1.22682501 -35.392456 -70.291895
    Oben rechts KachelX + 1 52651 KachelY 102051 -0.61766695 -1.22682501 -35.389709 -70.291895
    Unten links KachelX 52650 KachelY + 1 102052 -0.61771489 -1.22684118 -35.392456 -70.292822
    Unten rechts KachelX + 1 52651 KachelY + 1 102052 -0.61766695 -1.22684118 -35.389709 -70.292822
  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(-1.22682501--1.22684118) × R
    1.61700000000931e-05 × 6371000     		dl = 103.019070000593m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22682501--1.22684118) × R
    1.61700000000931e-05 × 6371000     		dr = 103.019070000593m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.61771489--0.61766695) × cos(-1.22682501) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.337228429967684 × 6371000     		do = 102.998242771851m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.61771489--0.61766695) × cos(-1.22684118) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.337213207116082 × 6371000     		du = 102.993593321135m
  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(-1.22682501)-sin(-1.22684118))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.337228429967684-0.337213207116082)×R²
    abs(-0.61766695--0.61771489)×1.52228516014929e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.52228516014929e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.52228516014929e-05×40589641000000     		ar = 10610.543691122m²