Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59297 / 45343
↖ ↑ ↗
← N 48.401856°
W 17.135925°		 ← 202.77 m → N 48.401856°
W 17.133179°		 →
↑
202.73 m
↓
↑
202.73 m
↓
N 48.400033°
W 17.135925°		 ← 202.78 m →
41 108 m²		 N 48.400033°
W 17.133179°
↙ ↓ ↘

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 59297 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 45343 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.452404022216797 y=0.345943450927734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.452404022216797 × 217)
    floor (0.452404022216797 × 131072)
    floor (59297.5)     		tx = 59297
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.345943450927734 × 217)
    floor (0.345943450927734 × 131072)
    floor (45343.5)     		ty = 45343
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59297 / 45343 ti = "17/59297/45343"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59297/45343.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59297 ÷ 217
    59297 ÷ 131072     		x = 0.452400207519531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 45343 ÷ 217
    45343 ÷ 131072     		y = 0.345939636230469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.452400207519531 × 2 - 1) × π
    -0.0951995849609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.29907832
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.345939636230469 × 2 - 1) × π
    0.308120727539062 × 3.1415926535     		Φ = 0.967989814027794
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.29907832} λ = -0.29907832}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.967989814027794))-π/2
    2×atan(2.63264702660285)-π/2
    2×1.20778403893964-π/2
    2.41556807787928-1.57079632675     		φ = 0.84477175
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.29907832} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.135925°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.84477175 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.401856°
  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 59297 KachelY 45343 -0.29907832 0.84477175 -17.135925 48.401856
    Oben rechts KachelX + 1 59298 KachelY 45343 -0.29903038 0.84477175 -17.133179 48.401856
    Unten links KachelX 59297 KachelY + 1 45344 -0.29907832 0.84473993 -17.135925 48.400033
    Unten rechts KachelX + 1 59298 KachelY + 1 45344 -0.29903038 0.84473993 -17.133179 48.400033
  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(0.84477175-0.84473993) × R
    3.18200000000157e-05 × 6371000     		dl = 202.7252200001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.84477175-0.84473993) × R
    3.18200000000157e-05 × 6371000     		dr = 202.7252200001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.29907832--0.29903038) × cos(0.84477175) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.663901989602206 × 6371000     		do = 202.772756461828m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.29907832--0.29903038) × cos(0.84473993) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.663925784885643 × 6371000     		du = 202.78002415388m
  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(0.84477175)-sin(0.84473993))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.663901989602206-0.663925784885643)×R²
    abs(-0.29903038--0.29907832)×2.37952834371002e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.37952834371002e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.37952834371002e-05×40589641000000     		ar = 41107.8883394242m²