Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59142 / 85439
↖ ↑ ↗
← S 47.870302°
W 17.561646°		 ← 204.88 m → S 47.870302°
W 17.558899°		 →
↑
204.83 m
↓
↑
204.83 m
↓
S 47.872144°
W 17.561646°		 ← 204.88 m →
41 965 m²		 S 47.872144°
W 17.558899°
↙ ↓ ↘

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 59142 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 85439 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451221466064453 y=0.651851654052734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451221466064453 × 217)
    floor (0.451221466064453 × 131072)
    floor (59142.5)     		tx = 59142
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.651851654052734 × 217)
    floor (0.651851654052734 × 131072)
    floor (85439.5)     		ty = 85439
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59142 / 85439 ti = "17/59142/85439"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59142/85439.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59142 ÷ 217
    59142 ÷ 131072     		x = 0.451217651367188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 85439 ÷ 217
    85439 ÷ 131072     		y = 0.651847839355469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.451217651367188 × 2 - 1) × π
    -0.097564697265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.30650854
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.651847839355469 × 2 - 1) × π
    -0.303695678710938 × 3.1415926535     		Φ = -0.954088113137978
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30650854} λ = -0.30650854}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.954088113137978))-π/2
    2×atan(0.385163209733479)-π/2
    2×0.367650975300571-π/2
    0.735301950601142-1.57079632675     		φ = -0.83549438
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30650854} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.561646°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.83549438 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -47.870302°
  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 59142 KachelY 85439 -0.30650854 -0.83549438 -17.561646 -47.870302
    Oben rechts KachelX + 1 59143 KachelY 85439 -0.30646060 -0.83549438 -17.558899 -47.870302
    Unten links KachelX 59142 KachelY + 1 85440 -0.30650854 -0.83552653 -17.561646 -47.872144
    Unten rechts KachelX + 1 59143 KachelY + 1 85440 -0.30646060 -0.83552653 -17.558899 -47.872144
  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(-0.83549438--0.83552653) × R
    3.21500000000086e-05 × 6371000     		dl = 204.827650000055m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.83549438--0.83552653) × R
    3.21500000000086e-05 × 6371000     		dr = 204.827650000055m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30650854--0.30646060) × cos(-0.83549438) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.670811118483504 × 6371000     		do = 204.882982262918m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30650854--0.30646060) × cos(-0.83552653) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.670787274788976 × 6371000     		du = 204.875699784872m
  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(-0.83549438)-sin(-0.83552653))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.670811118483504-0.670787274788976)×R²
    abs(-0.30646060--0.30650854)×2.38436945286802e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.38436945286802e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.38436945286802e-05×40589641000000     		ar = 41964.9539592897m²