Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60339 / 40621
↖ ↑ ↗
← N 56.296729°
W 14.273987°		 ← 169.48 m → N 56.296729°
W 14.271240°		 →
↑
169.47 m
↓
↑
169.47 m
↓
N 56.295205°
W 14.273987°		 ← 169.49 m →
28 722 m²		 N 56.295205°
W 14.271240°
↙ ↓ ↘

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 60339 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40621 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.460353851318359 y=0.309917449951172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.460353851318359 × 217)
    floor (0.460353851318359 × 131072)
    floor (60339.5)     		tx = 60339
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.309917449951172 × 217)
    floor (0.309917449951172 × 131072)
    floor (40621.5)     		ty = 40621
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60339 / 40621 ti = "17/60339/40621"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60339/40621.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60339 ÷ 217
    60339 ÷ 131072     		x = 0.460350036621094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40621 ÷ 217
    40621 ÷ 131072     		y = 0.309913635253906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.460350036621094 × 2 - 1) × π
    -0.0792999267578125 × 3.1415926535     		Λ = -0.24912807
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.309913635253906 × 2 - 1) × π
    0.380172729492188 × 3.1415926535     		Φ = 1.1943478540337
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24912807} λ = -0.24912807}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.1943478540337))-π/2
    2×atan(3.30140407096676)-π/2
    2×1.27667980407383-π/2
    2.55335960814767-1.57079632675     		φ = 0.98256328
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24912807} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.273987°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.98256328 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 56.296729°
  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 60339 KachelY 40621 -0.24912807 0.98256328 -14.273987 56.296729
    Oben rechts KachelX + 1 60340 KachelY 40621 -0.24908013 0.98256328 -14.271240 56.296729
    Unten links KachelX 60339 KachelY + 1 40622 -0.24912807 0.98253668 -14.273987 56.295205
    Unten rechts KachelX + 1 60340 KachelY + 1 40622 -0.24908013 0.98253668 -14.271240 56.295205
  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(0.98256328-0.98253668) × R
    2.65999999999877e-05 × 6371000     		dl = 169.468599999922m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.98256328-0.98253668) × R
    2.65999999999877e-05 × 6371000     		dr = 169.468599999922m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24912807--0.24908013) × cos(0.98256328) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.554891921866876 × 6371000     		do = 169.4782758562m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24912807--0.24908013) × cos(0.98253668) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.554914050807609 × 6371000     		du = 169.485034604299m
  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(0.98256328)-sin(0.98253668))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.554891921866876-0.554914050807609)×R²
    abs(-0.24908013--0.24912807)×2.21289407336123e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.21289407336123e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.21289407336123e-05×40589641000000     		ar = 28721.8188393367m²