Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57188 / 81060
↖ ↑ ↗
← S 39.172659°
W 22.928467°		 ← 236.78 m → S 39.172659°
W 22.925720°		 →
↑
236.75 m
↓
↑
236.75 m
↓
S 39.174788°
W 22.928467°		 ← 236.77 m →
56 056 m²		 S 39.174788°
W 22.925720°
↙ ↓ ↘

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 57188 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81060 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436313629150391 y=0.618442535400391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436313629150391 × 217)
    floor (0.436313629150391 × 131072)
    floor (57188.5)     		tx = 57188
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.618442535400391 × 217)
    floor (0.618442535400391 × 131072)
    floor (81060.5)     		ty = 81060
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57188 / 81060 ti = "17/57188/81060"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57188/81060.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57188 ÷ 217
    57188 ÷ 131072     		x = 0.436309814453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81060 ÷ 217
    81060 ÷ 131072     		y = 0.618438720703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436309814453125 × 2 - 1) × π
    -0.12738037109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.40017724
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.618438720703125 × 2 - 1) × π
    -0.23687744140625 × 3.1415926535     		Φ = -0.744172429701752
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40017724} λ = -0.40017724}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.744172429701752))-π/2
    2×atan(0.475127338557214)-π/2
    2×0.44355222812624-π/2
    0.887104456252479-1.57079632675     		φ = -0.68369187
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40017724} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.928467°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.68369187 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -39.172659°
  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 57188 KachelY 81060 -0.40017724 -0.68369187 -22.928467 -39.172659
    Oben rechts KachelX + 1 57189 KachelY 81060 -0.40012930 -0.68369187 -22.925720 -39.172659
    Unten links KachelX 57188 KachelY + 1 81061 -0.40017724 -0.68372903 -22.928467 -39.174788
    Unten rechts KachelX + 1 57189 KachelY + 1 81061 -0.40012930 -0.68372903 -22.925720 -39.174788
  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(-0.68369187--0.68372903) × R
    3.71599999999805e-05 × 6371000     		dl = 236.746359999876m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.68369187--0.68372903) × R
    3.71599999999805e-05 × 6371000     		dr = 236.746359999876m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40017724--0.40012930) × cos(-0.68369187) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.775246002808028 × 6371000     		do = 236.780084089529m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40017724--0.40012930) × cos(-0.68372903) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.77522252980837 × 6371000     		du = 236.772914831238m
  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(-0.68369187)-sin(-0.68372903))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.775246002808028-0.77522252980837)×R²
    abs(-0.40012930--0.40017724)×2.34729996575478e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.34729996575478e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.34729996575478e-05×40589641000000     		ar = 56055.9743871972m²