Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59123 / 45291
↖ ↑ ↗
← N 48.496588°
W 17.613831°		 ← 202.39 m → N 48.496588°
W 17.611084°		 →
↑
202.41 m
↓
↑
202.41 m
↓
N 48.494767°
W 17.613831°		 ← 202.40 m →
40 967 m²		 N 48.494767°
W 17.611084°
↙ ↓ ↘

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 59123 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 45291 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451076507568359 y=0.345546722412109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451076507568359 × 217)
    floor (0.451076507568359 × 131072)
    floor (59123.5)     		tx = 59123
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.345546722412109 × 217)
    floor (0.345546722412109 × 131072)
    floor (45291.5)     		ty = 45291
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59123 / 45291 ti = "17/59123/45291"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59123/45291.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59123 ÷ 217
    59123 ÷ 131072     		x = 0.451072692871094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 45291 ÷ 217
    45291 ÷ 131072     		y = 0.345542907714844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.451072692871094 × 2 - 1) × π
    -0.0978546142578125 × 3.1415926535     		Λ = -0.30741934
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.345542907714844 × 2 - 1) × π
    0.308914184570312 × 3.1415926535     		Φ = 0.970482532808037
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30741934} λ = -0.30741934}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.970482532808037))-π/2
    2×atan(2.63921766125771)-π/2
    2×1.20861072828349-π/2
    2.41722145656698-1.57079632675     		φ = 0.84642513
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30741934} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.613831°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.84642513 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.496588°
  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 59123 KachelY 45291 -0.30741934 0.84642513 -17.613831 48.496588
    Oben rechts KachelX + 1 59124 KachelY 45291 -0.30737140 0.84642513 -17.611084 48.496588
    Unten links KachelX 59123 KachelY + 1 45292 -0.30741934 0.84639336 -17.613831 48.494767
    Unten rechts KachelX + 1 59124 KachelY + 1 45292 -0.30737140 0.84639336 -17.611084 48.494767
  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(0.84642513-0.84639336) × R
    3.17699999999865e-05 × 6371000     		dl = 202.406669999914m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.84642513-0.84639336) × R
    3.17699999999865e-05 × 6371000     		dr = 202.406669999914m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30741934--0.30737140) × cos(0.84642513) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.662664652759107 × 6371000     		do = 202.394841940661m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30741934--0.30737140) × cos(0.84639336) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.662688445494121 × 6371000     		du = 202.402108854359m
  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(0.84642513)-sin(0.84639336))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.662664652759107-0.662688445494121)×R²
    abs(-0.30737140--0.30741934)×2.3792735013517e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.3792735013517e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.3792735013517e-05×40589641000000     		ar = 40966.8014216972m²