Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57183 / 85015
↖ ↑ ↗
← S 47.083215°
W 22.942200°		 ← 207.93 m → S 47.083215°
W 22.939453°		 →
↑
207.95 m
↓
↑
207.95 m
↓
S 47.085085°
W 22.942200°		 ← 207.92 m →
43 239 m²		 S 47.085085°
W 22.939453°
↙ ↓ ↘

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 57183 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 85015 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436275482177734 y=0.648616790771484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436275482177734 × 217)
    floor (0.436275482177734 × 131072)
    floor (57183.5)     		tx = 57183
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.648616790771484 × 217)
    floor (0.648616790771484 × 131072)
    floor (85015.5)     		ty = 85015
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57183 / 85015 ti = "17/57183/85015"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57183/85015.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57183 ÷ 217
    57183 ÷ 131072     		x = 0.436271667480469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 85015 ÷ 217
    85015 ÷ 131072     		y = 0.648612976074219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436271667480469 × 2 - 1) × π
    -0.127456665039062 × 3.1415926535     		Λ = -0.40041692
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.648612976074219 × 2 - 1) × π
    -0.297225952148438 × 3.1415926535     		Φ = -0.933762867699074
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40041692} λ = -0.40041692}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.933762867699074))-π/2
    2×atan(0.393071846736195)-π/2
    2×0.374519600030055-π/2
    0.749039200060111-1.57079632675     		φ = -0.82175713
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40041692} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.942200°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.82175713 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -47.083215°
  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 57183 KachelY 85015 -0.40041692 -0.82175713 -22.942200 -47.083215
    Oben rechts KachelX + 1 57184 KachelY 85015 -0.40036899 -0.82175713 -22.939453 -47.083215
    Unten links KachelX 57183 KachelY + 1 85016 -0.40041692 -0.82178977 -22.942200 -47.085085
    Unten rechts KachelX + 1 57184 KachelY + 1 85016 -0.40036899 -0.82178977 -22.939453 -47.085085
  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(-0.82175713--0.82178977) × R
    3.26400000000282e-05 × 6371000     		dl = 207.94944000018m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.82175713--0.82178977) × R
    3.26400000000282e-05 × 6371000     		dr = 207.94944000018m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40041692--0.40036899) × cos(-0.82175713) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.680935436496213 × 6371000     		do = 207.931827187547m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40041692--0.40036899) × cos(-0.82178977) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.680911532443228 × 6371000     		du = 207.924527797402m
  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(-0.82175713)-sin(-0.82178977))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.680935436496213-0.680911532443228)×R²
    abs(-0.40036899--0.40041692)×2.39040529849133e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.39040529849133e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.39040529849133e-05×40589641000000     		ar = 43238.5480737923m²