Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60335 / 82127
↖ ↑ ↗
← S 41.407716°
W 14.284973°		 ← 229.03 m → S 41.407716°
W 14.282227°		 →
↑
229.04 m
↓
↑
229.04 m
↓
S 41.409776°
W 14.284973°		 ← 229.02 m →
52 455 m²		 S 41.409776°
W 14.282227°
↙ ↓ ↘

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 60335 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82127 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.460323333740234 y=0.626583099365234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.460323333740234 × 217)
    floor (0.460323333740234 × 131072)
    floor (60335.5)     		tx = 60335
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.626583099365234 × 217)
    floor (0.626583099365234 × 131072)
    floor (82127.5)     		ty = 82127
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60335 / 82127 ti = "17/60335/82127"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60335/82127.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60335 ÷ 217
    60335 ÷ 131072     		x = 0.460319519042969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82127 ÷ 217
    82127 ÷ 131072     		y = 0.626579284667969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.460319519042969 × 2 - 1) × π
    -0.0793609619140625 × 3.1415926535     		Λ = -0.24931981
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.626579284667969 × 2 - 1) × π
    -0.253158569335938 × 3.1415926535     		Φ = -0.795321101596352
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24931981} λ = -0.24931981}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.795321101596352))-π/2
    2×atan(0.451436254745105)-π/2
    2×0.424047674595115-π/2
    0.848095349190231-1.57079632675     		φ = -0.72270098
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24931981} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.284973°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.72270098 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -41.407716°
  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 60335 KachelY 82127 -0.24931981 -0.72270098 -14.284973 -41.407716
    Oben rechts KachelX + 1 60336 KachelY 82127 -0.24927188 -0.72270098 -14.282227 -41.407716
    Unten links KachelX 60335 KachelY + 1 82128 -0.24931981 -0.72273693 -14.284973 -41.409776
    Unten rechts KachelX + 1 60336 KachelY + 1 82128 -0.24927188 -0.72273693 -14.282227 -41.409776
  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(-0.72270098--0.72273693) × R
    3.59500000000068e-05 × 6371000     		dl = 229.037450000043m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.72270098--0.72273693) × R
    3.59500000000068e-05 × 6371000     		dr = 229.037450000043m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24931981--0.24927188) × cos(-0.72270098) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.750022004175206 × 6371000     		do = 229.028241739617m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24931981--0.24927188) × cos(-0.72273693) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.749998225897634 × 6371000     		du = 229.020980756508m
  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(-0.72270098)-sin(-0.72273693))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.750022004175206-0.749998225897634)×R²
    abs(-0.24927188--0.24931981)×2.37782775717177e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.37782775717177e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.37782775717177e-05×40589641000000     		ar = 52455.2129531364m²