Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58288 / 85648
↖ ↑ ↗
← S 48.253941°
W 19.907227°		 ← 203.36 m → S 48.253941°
W 19.904480°		 →
↑
203.36 m
↓
↑
203.36 m
↓
S 48.255770°
W 19.907227°		 ← 203.35 m →
41 355 m²		 S 48.255770°
W 19.904480°
↙ ↓ ↘

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 58288 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 85648 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444705963134766 y=0.653446197509766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444705963134766 × 217)
    floor (0.444705963134766 × 131072)
    floor (58288.5)     		tx = 58288
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.653446197509766 × 217)
    floor (0.653446197509766 × 131072)
    floor (85648.5)     		ty = 85648
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58288 / 85648 ti = "17/58288/85648"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58288/85648.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58288 ÷ 217
    58288 ÷ 131072     		x = 0.4447021484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 85648 ÷ 217
    85648 ÷ 131072     		y = 0.6534423828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4447021484375 × 2 - 1) × π
    -0.110595703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.34744665
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6534423828125 × 2 - 1) × π
    -0.306884765625 × 3.1415926535     		Φ = -0.964106925158569
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34744665} λ = -0.34744665}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.964106925158569))-π/2
    2×atan(0.381323598228071)-π/2
    2×0.364303088387907-π/2
    0.728606176775814-1.57079632675     		φ = -0.84219015
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34744665} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.907227°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84219015 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.253941°
  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 58288 KachelY 85648 -0.34744665 -0.84219015 -19.907227 -48.253941
    Oben rechts KachelX + 1 58289 KachelY 85648 -0.34739871 -0.84219015 -19.904480 -48.253941
    Unten links KachelX 58288 KachelY + 1 85649 -0.34744665 -0.84222207 -19.907227 -48.255770
    Unten rechts KachelX + 1 58289 KachelY + 1 85649 -0.34739871 -0.84222207 -19.904480 -48.255770
  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(-0.84219015--0.84222207) × R
    3.19200000000741e-05 × 6371000     		dl = 203.362320000472m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84219015--0.84222207) × R
    3.19200000000741e-05 × 6371000     		dr = 203.362320000472m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34744665--0.34739871) × cos(-0.84219015) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.665830346188068 × 6371000     		do = 203.361726199049m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34744665--0.34739871) × cos(-0.84222207) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.665806530235473 × 6371000     		du = 203.354452194104m
  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(-0.84219015)-sin(-0.84222207))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.665830346188068-0.665806530235473)×R²
    abs(-0.34739871--0.34744665)×2.3815952595041e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.3815952595041e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.3815952595041e-05×40589641000000     		ar = 41355.3728133932m²