Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 52973 / 94348
↖ ↑ ↗
← S 61.788707°
W 34.505310°		 ← 144.38 m → S 61.788707°
W 34.502563°		 →
↑
144.37 m
↓
↑
144.37 m
↓
S 61.790005°
W 34.505310°		 ← 144.38 m →
20 844 m²		 S 61.790005°
W 34.502563°
↙ ↓ ↘

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 52973 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 94348 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.404155731201172 y=0.719821929931641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.404155731201172 × 217)
    floor (0.404155731201172 × 131072)
    floor (52973.5)     		tx = 52973
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.719821929931641 × 217)
    floor (0.719821929931641 × 131072)
    floor (94348.5)     		ty = 94348
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 52973 / 94348 ti = "17/52973/94348"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/52973/94348.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 52973 ÷ 217
    52973 ÷ 131072     		x = 0.404151916503906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 94348 ÷ 217
    94348 ÷ 131072     		y = 0.719818115234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.404151916503906 × 2 - 1) × π
    -0.191696166992188 × 3.1415926535     		Λ = -0.60223127
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.719818115234375 × 2 - 1) × π
    -0.43963623046875 × 3.1415926535     		Φ = -1.38115795185306
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.60223127} λ = -0.60223127}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.38115795185306))-π/2
    2×atan(0.251287405807833)-π/2
    2×0.246189971660291-π/2
    0.492379943320583-1.57079632675     		φ = -1.07841638
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.60223127} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -34.505310°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07841638 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.788707°
  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 52973 KachelY 94348 -0.60223127 -1.07841638 -34.505310 -61.788707
    Oben rechts KachelX + 1 52974 KachelY 94348 -0.60218333 -1.07841638 -34.502563 -61.788707
    Unten links KachelX 52973 KachelY + 1 94349 -0.60223127 -1.07843904 -34.505310 -61.790005
    Unten rechts KachelX + 1 52974 KachelY + 1 94349 -0.60218333 -1.07843904 -34.502563 -61.790005
  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(-1.07841638--1.07843904) × R
    2.26599999999522e-05 × 6371000     		dl = 144.366859999695m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07841638--1.07843904) × R
    2.26599999999522e-05 × 6371000     		dr = 144.366859999695m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.60223127--0.60218333) × cos(-1.07841638) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.47272445860126 × 6371000     		do = 144.382217584295m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.60223127--0.60218333) × cos(-1.07843904) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.472704490254582 × 6371000     		du = 144.376118737234m
  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(-1.07841638)-sin(-1.07843904))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.47272445860126-0.472704490254582)×R²
    abs(-0.60218333--0.60223127)×1.99683466778344e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.99683466778344e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.99683466778344e-05×40589641000000     		ar = 20843.5671576967m²