Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57287 / 85065
↖ ↑ ↗
← S 47.176645°
W 22.656555°		 ← 207.57 m → S 47.176645°
W 22.653809°		 →
↑
207.63 m
↓
↑
207.63 m
↓
S 47.178513°
W 22.656555°		 ← 207.56 m →
43 097 m²		 S 47.178513°
W 22.653809°
↙ ↓ ↘

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 57287 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 85065 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.437068939208984 y=0.648998260498047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.437068939208984 × 217)
    floor (0.437068939208984 × 131072)
    floor (57287.5)     		tx = 57287
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.648998260498047 × 217)
    floor (0.648998260498047 × 131072)
    floor (85065.5)     		ty = 85065
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57287 / 85065 ti = "17/57287/85065"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57287/85065.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57287 ÷ 217
    57287 ÷ 131072     		x = 0.437065124511719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 85065 ÷ 217
    85065 ÷ 131072     		y = 0.648994445800781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.437065124511719 × 2 - 1) × π
    -0.125869750976562 × 3.1415926535     		Λ = -0.39543148
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.648994445800781 × 2 - 1) × π
    -0.297988891601562 × 3.1415926535     		Φ = -0.936159712680077
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39543148} λ = -0.39543148}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.936159712680077))-π/2
    2×atan(0.392130842624158)-π/2
    2×0.373704267838563-π/2
    0.747408535677126-1.57079632675     		φ = -0.82338779
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39543148} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.656555°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.82338779 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -47.176645°
  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 57287 KachelY 85065 -0.39543148 -0.82338779 -22.656555 -47.176645
    Oben rechts KachelX + 1 57288 KachelY 85065 -0.39538355 -0.82338779 -22.653809 -47.176645
    Unten links KachelX 57287 KachelY + 1 85066 -0.39543148 -0.82342038 -22.656555 -47.178513
    Unten rechts KachelX + 1 57288 KachelY + 1 85066 -0.39538355 -0.82342038 -22.653809 -47.178513
  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(-0.82338779--0.82342038) × R
    3.2589999999999e-05 × 6371000     		dl = 207.630889999994m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.82338779--0.82342038) × R
    3.2589999999999e-05 × 6371000     		dr = 207.630889999994m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39543148--0.39538355) × cos(-0.82338779) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.679740328531242 × 6371000     		do = 207.566886593294m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39543148--0.39538355) × cos(-0.82342038) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.679716424941828 × 6371000     		du = 207.559587344706m
  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(-0.82338779)-sin(-0.82342038))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.679740328531242-0.679716424941828)×R²
    abs(-0.39538355--0.39543148)×2.39035894138429e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.39035894138429e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.39035894138429e-05×40589641000000     		ar = 43096.539626934m²