Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57193 / 80950
↖ ↑ ↗
← S 38.938048°
W 22.914734°		 ← 237.52 m → S 38.938048°
W 22.911987°		 →
↑
237.51 m
↓
↑
237.51 m
↓
S 38.940184°
W 22.914734°		 ← 237.51 m →
56 412 m²		 S 38.940184°
W 22.911987°
↙ ↓ ↘

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 57193 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 80950 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436351776123047 y=0.617603302001953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436351776123047 × 217)
    floor (0.436351776123047 × 131072)
    floor (57193.5)     		tx = 57193
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.617603302001953 × 217)
    floor (0.617603302001953 × 131072)
    floor (80950.5)     		ty = 80950
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57193 / 80950 ti = "17/57193/80950"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57193/80950.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57193 ÷ 217
    57193 ÷ 131072     		x = 0.436347961425781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 80950 ÷ 217
    80950 ÷ 131072     		y = 0.617599487304688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436347961425781 × 2 - 1) × π
    -0.127304077148438 × 3.1415926535     		Λ = -0.39993755
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.617599487304688 × 2 - 1) × π
    -0.235198974609375 × 3.1415926535     		Φ = -0.738899370743546
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39993755} λ = -0.39993755}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.738899370743546))-π/2
    2×atan(0.477639330145432)-π/2
    2×0.445599589117364-π/2
    0.891199178234728-1.57079632675     		φ = -0.67959715
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39993755} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.914734°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.67959715 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -38.938048°
  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 57193 KachelY 80950 -0.39993755 -0.67959715 -22.914734 -38.938048
    Oben rechts KachelX + 1 57194 KachelY 80950 -0.39988962 -0.67959715 -22.911987 -38.938048
    Unten links KachelX 57193 KachelY + 1 80951 -0.39993755 -0.67963443 -22.914734 -38.940184
    Unten rechts KachelX + 1 57194 KachelY + 1 80951 -0.39988962 -0.67963443 -22.911987 -38.940184
  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(-0.67959715--0.67963443) × R
    3.72800000000284e-05 × 6371000     		dl = 237.510880000181m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.67959715--0.67963443) × R
    3.72800000000284e-05 × 6371000     		dr = 237.510880000181m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39993755--0.39988962) × cos(-0.67959715) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.777825964918395 × 6371000     		do = 237.51851563406m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39993755--0.39988962) × cos(-0.67963443) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.777802534653636 × 6371000     		du = 237.51136092085m
  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(-0.67959715)-sin(-0.67963443))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.777825964918395-0.777802534653636)×R²
    abs(-0.39988962--0.39993755)×2.3430264758928e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.3430264758928e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.3430264758928e-05×40589641000000     		ar = 56412.3820101927m²