Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 53168 / 94064
↖ ↑ ↗
← S 61.417750°
W 33.969726°		 ← 146.09 m → S 61.417750°
W 33.966980°		 →
↑
146.09 m
↓
↑
146.09 m
↓
S 61.419064°
W 33.969726°		 ← 146.09 m →
21 342 m²		 S 61.419064°
W 33.966980°
↙ ↓ ↘

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 53168 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 94064 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.405643463134766 y=0.717655181884766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.405643463134766 × 217)
    floor (0.405643463134766 × 131072)
    floor (53168.5)     		tx = 53168
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.717655181884766 × 217)
    floor (0.717655181884766 × 131072)
    floor (94064.5)     		ty = 94064
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 53168 / 94064 ti = "17/53168/94064"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/53168/94064.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 53168 ÷ 217
    53168 ÷ 131072     		x = 0.4056396484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 94064 ÷ 217
    94064 ÷ 131072     		y = 0.7176513671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4056396484375 × 2 - 1) × π
    -0.188720703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.59288357
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7176513671875 × 2 - 1) × π
    -0.435302734375 × 3.1415926535     		Φ = -1.36754387236096
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.59288357} λ = -0.59288357}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.36754387236096))-π/2
    2×atan(0.25473184576544)-π/2
    2×0.24942718277377-π/2
    0.498854365547541-1.57079632675     		φ = -1.07194196
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.59288357} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -33.969726°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07194196 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.417750°
  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 53168 KachelY 94064 -0.59288357 -1.07194196 -33.969726 -61.417750
    Oben rechts KachelX + 1 53169 KachelY 94064 -0.59283564 -1.07194196 -33.966980 -61.417750
    Unten links KachelX 53168 KachelY + 1 94065 -0.59288357 -1.07196489 -33.969726 -61.419064
    Unten rechts KachelX + 1 53169 KachelY + 1 94065 -0.59283564 -1.07196489 -33.966980 -61.419064
  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(-1.07194196--1.07196489) × R
    2.29300000000876e-05 × 6371000     		dl = 146.087030000558m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07194196--1.07196489) × R
    2.29300000000876e-05 × 6371000     		dr = 146.087030000558m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.59288357--0.59283564) × cos(-1.07194196) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.478419836483918 × 6371000     		do = 146.091252461087m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.59288357--0.59283564) × cos(-1.07196489) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.478399700809004 × 6371000     		du = 146.08510379052m
  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(-1.07194196)-sin(-1.07196489))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.478419836483918-0.478399700809004)×R²
    abs(-0.59283564--0.59288357)×2.01356749137682e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.01356749137682e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.01356749137682e-05×40589641000000     		ar = 21341.5880615266m²