Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59330 / 81722
↖ ↑ ↗
← S 40.568068°
W 17.045288°		 ← 232.01 m → S 40.568068°
W 17.042541°		 →
↑
231.97 m
↓
↑
231.97 m
↓
S 40.570154°
W 17.045288°		 ← 232 m →
53 818 m²		 S 40.570154°
W 17.042541°
↙ ↓ ↘

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 59330 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81722 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.452655792236328 y=0.623493194580078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.452655792236328 × 217)
    floor (0.452655792236328 × 131072)
    floor (59330.5)     		tx = 59330
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.623493194580078 × 217)
    floor (0.623493194580078 × 131072)
    floor (81722.5)     		ty = 81722
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59330 / 81722 ti = "17/59330/81722"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59330/81722.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59330 ÷ 217
    59330 ÷ 131072     		x = 0.452651977539062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81722 ÷ 217
    81722 ÷ 131072     		y = 0.623489379882812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.452651977539062 × 2 - 1) × π
    -0.094696044921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.29749640
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.623489379882812 × 2 - 1) × π
    -0.246978759765625 × 3.1415926535     		Φ = -0.775906657250229
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.29749640} λ = -0.29749640}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.775906657250229))-π/2
    2×atan(0.46028626987406)-π/2
    2×0.431374989281464-π/2
    0.862749978562927-1.57079632675     		φ = -0.70804635
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.29749640} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.045288°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.70804635 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -40.568068°
  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 59330 KachelY 81722 -0.29749640 -0.70804635 -17.045288 -40.568068
    Oben rechts KachelX + 1 59331 KachelY 81722 -0.29744846 -0.70804635 -17.042541 -40.568068
    Unten links KachelX 59330 KachelY + 1 81723 -0.29749640 -0.70808276 -17.045288 -40.570154
    Unten rechts KachelX + 1 59331 KachelY + 1 81723 -0.29744846 -0.70808276 -17.042541 -40.570154
  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(-0.70804635--0.70808276) × R
    3.64099999999867e-05 × 6371000     		dl = 231.968109999915m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.70804635--0.70808276) × R
    3.64099999999867e-05 × 6371000     		dr = 231.968109999915m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.29749640--0.29744846) × cos(-0.70804635) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.75963388298944 × 6371000     		do = 232.011740840971m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.29749640--0.29744846) × cos(-0.70808276) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.759610203207678 × 6371000     		du = 232.004508426103m
  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(-0.70804635)-sin(-0.70808276))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.75963388298944-0.759610203207678)×R²
    abs(-0.29744846--0.29749640)×2.367978176121e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.367978176121e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.367978176121e-05×40589641000000     		ar = 53818.4861818149m²