Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59144 / 81675
↖ ↑ ↗
← S 40.469935°
W 17.556152°		 ← 232.30 m → S 40.469935°
W 17.553406°		 →
↑
232.35 m
↓
↑
232.35 m
↓
S 40.472024°
W 17.556152°		 ← 232.30 m →
53 975 m²		 S 40.472024°
W 17.553406°
↙ ↓ ↘

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 59144 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81675 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451236724853516 y=0.623134613037109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451236724853516 × 217)
    floor (0.451236724853516 × 131072)
    floor (59144.5)     		tx = 59144
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.623134613037109 × 217)
    floor (0.623134613037109 × 131072)
    floor (81675.5)     		ty = 81675
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59144 / 81675 ti = "17/59144/81675"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59144/81675.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59144 ÷ 217
    59144 ÷ 131072     		x = 0.45123291015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81675 ÷ 217
    81675 ÷ 131072     		y = 0.623130798339844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45123291015625 × 2 - 1) × π
    -0.0975341796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.30641266
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.623130798339844 × 2 - 1) × π
    -0.246261596679688 × 3.1415926535     		Φ = -0.773653622968086
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30641266} λ = -0.30641266}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.773653622968086))-π/2
    2×atan(0.461324479741721)-π/2
    2×0.432231356703185-π/2
    0.864462713406371-1.57079632675     		φ = -0.70633361
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30641266} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.556152°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.70633361 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -40.469935°
  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 59144 KachelY 81675 -0.30641266 -0.70633361 -17.556152 -40.469935
    Oben rechts KachelX + 1 59145 KachelY 81675 -0.30636473 -0.70633361 -17.553406 -40.469935
    Unten links KachelX 59144 KachelY + 1 81676 -0.30641266 -0.70637008 -17.556152 -40.472024
    Unten rechts KachelX + 1 59145 KachelY + 1 81676 -0.30636473 -0.70637008 -17.553406 -40.472024
  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(-0.70633361--0.70637008) × R
    3.64700000000662e-05 × 6371000     		dl = 232.350370000422m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.70633361--0.70637008) × R
    3.64700000000662e-05 × 6371000     		dr = 232.350370000422m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30641266--0.30636473) × cos(-0.70633361) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.760746650353903 × 6371000     		do = 232.30314146791m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30641266--0.30636473) × cos(-0.70637008) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.760722979032937 × 6371000     		du = 232.295913145287m
  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(-0.70633361)-sin(-0.70637008))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.760746650353903-0.760722979032937)×R²
    abs(-0.30636473--0.30641266)×2.36713209658124e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.36713209658124e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.36713209658124e-05×40589641000000     		ar = 53974.8811265745m²