Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 59487 / 84889
↖ ↑ ↗
← S 46.847043°
W 16.614075°		 ← 208.90 m → S 46.847043°
W 16.611328°		 →
↑
208.91 m
↓
↑
208.91 m
↓
S 46.848921°
W 16.614075°		 ← 208.89 m →
43 639 m²		 S 46.848921°
W 16.611328°
↙ ↓ ↘

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 59487 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 84889 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.453853607177734 y=0.647655487060547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.453853607177734 × 217)
    floor (0.453853607177734 × 131072)
    floor (59487.5)     		tx = 59487
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.647655487060547 × 217)
    floor (0.647655487060547 × 131072)
    floor (84889.5)     		ty = 84889
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 59487 / 84889 ti = "17/59487/84889"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/59487/84889.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59487 ÷ 217
    59487 ÷ 131072     		x = 0.453849792480469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 84889 ÷ 217
    84889 ÷ 131072     		y = 0.647651672363281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.453849792480469 × 2 - 1) × π
    -0.0923004150390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.28997031
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.647651672363281 × 2 - 1) × π
    -0.295303344726562 × 3.1415926535     		Φ = -0.927722818346947
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.28997031} λ = -0.28997031}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.927722818346947))-π/2
    2×atan(0.395453204609193)-π/2
    2×0.376580590964751-π/2
    0.753161181929502-1.57079632675     		φ = -0.81763514
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.28997031} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -16.614075°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.81763514 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -46.847043°
  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 59487 KachelY 84889 -0.28997031 -0.81763514 -16.614075 -46.847043
    Oben rechts KachelX + 1 59488 KachelY 84889 -0.28992237 -0.81763514 -16.611328 -46.847043
    Unten links KachelX 59487 KachelY + 1 84890 -0.28997031 -0.81766793 -16.614075 -46.848921
    Unten rechts KachelX + 1 59488 KachelY + 1 84890 -0.28992237 -0.81766793 -16.611328 -46.848921
  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(-0.81763514--0.81766793) × R
    3.27900000000048e-05 × 6371000     		dl = 208.90509000003m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.81763514--0.81766793) × R
    3.27900000000048e-05 × 6371000     		dr = 208.90509000003m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.28997031--0.28992237) × cos(-0.81763514) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.683948355521268 × 6371000     		do = 208.895432606971m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.28997031--0.28992237) × cos(-0.81766793) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.683924433850817 × 6371000     		du = 208.888126313072m
  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(-0.81763514)-sin(-0.81766793))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.683948355521268-0.683924433850817)×R²
    abs(-0.28992237--0.28997031)×2.39216704510659e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.39216704510659e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.39216704510659e-05×40589641000000     		ar = 43638.5559922524m²