Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57577 / 84157
↖ ↑ ↗
← S 45.454351°
W 21.860046°		 ← 214.20 m → S 45.454351°
W 21.857300°		 →
↑
214.26 m
↓
↑
214.26 m
↓
S 45.456278°
W 21.860046°		 ← 214.20 m →
45 894 m²		 S 45.456278°
W 21.857300°
↙ ↓ ↘

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 57577 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 84157 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.439281463623047 y=0.642070770263672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.439281463623047 × 217)
    floor (0.439281463623047 × 131072)
    floor (57577.5)     		tx = 57577
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.642070770263672 × 217)
    floor (0.642070770263672 × 131072)
    floor (84157.5)     		ty = 84157
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57577 / 84157 ti = "17/57577/84157"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57577/84157.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57577 ÷ 217
    57577 ÷ 131072     		x = 0.439277648925781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 84157 ÷ 217
    84157 ÷ 131072     		y = 0.642066955566406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.439277648925781 × 2 - 1) × π
    -0.121444702148438 × 3.1415926535     		Λ = -0.38152978
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.642066955566406 × 2 - 1) × π
    -0.284133911132812 × 3.1415926535     		Φ = -0.892633007825066
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38152978} λ = -0.38152978}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.892633007825066))-π/2
    2×atan(0.409575915176186)-π/2
    2×0.388734121783196-π/2
    0.777468243566392-1.57079632675     		φ = -0.79332808
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38152978} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.860046°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.79332808 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -45.454351°
  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 57577 KachelY 84157 -0.38152978 -0.79332808 -21.860046 -45.454351
    Oben rechts KachelX + 1 57578 KachelY 84157 -0.38148185 -0.79332808 -21.857300 -45.454351
    Unten links KachelX 57577 KachelY + 1 84158 -0.38152978 -0.79336171 -21.860046 -45.456278
    Unten rechts KachelX + 1 57578 KachelY + 1 84158 -0.38148185 -0.79336171 -21.857300 -45.456278
  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(-0.79332808--0.79336171) × R
    3.36300000000067e-05 × 6371000     		dl = 214.256730000043m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.79332808--0.79336171) × R
    3.36300000000067e-05 × 6371000     		dr = 214.256730000043m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38152978--0.38148185) × cos(-0.79332808) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.701477309564809 × 6371000     		do = 214.204535247532m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38152978--0.38148185) × cos(-0.79336171) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.701453341343318 × 6371000     		du = 214.197216262762m
  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(-0.79332808)-sin(-0.79336171))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.701477309564809-0.701453341343318)×R²
    abs(-0.38148185--0.38152978)×2.39682214910886e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.39682214910886e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.39682214910886e-05×40589641000000     		ar = 45893.9792066765m²