Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60427 / 84064
↖ ↑ ↗
← S 45.274887°
W 14.032288°		 ← 214.93 m → S 45.274887°
W 14.029541°		 →
↑
214.89 m
↓
↑
214.89 m
↓
S 45.276819°
W 14.032288°		 ← 214.92 m →
46 186 m²		 S 45.276819°
W 14.029541°
↙ ↓ ↘

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 60427 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 84064 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461025238037109 y=0.641361236572266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461025238037109 × 217)
    floor (0.461025238037109 × 131072)
    floor (60427.5)     		tx = 60427
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.641361236572266 × 217)
    floor (0.641361236572266 × 131072)
    floor (84064.5)     		ty = 84064
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60427 / 84064 ti = "17/60427/84064"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60427/84064.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60427 ÷ 217
    60427 ÷ 131072     		x = 0.461021423339844
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 84064 ÷ 217
    84064 ÷ 131072     		y = 0.641357421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461021423339844 × 2 - 1) × π
    -0.0779571533203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.24490962
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.641357421875 × 2 - 1) × π
    -0.28271484375 × 3.1415926535     		Φ = -0.8881748761604
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24490962} λ = -0.24490962}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.8881748761604))-π/2
    2×atan(0.411405934735831)-π/2
    2×0.390300245009866-π/2
    0.780600490019733-1.57079632675     		φ = -0.79019584
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24490962} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.032288°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.79019584 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -45.274887°
  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 60427 KachelY 84064 -0.24490962 -0.79019584 -14.032288 -45.274887
    Oben rechts KachelX + 1 60428 KachelY 84064 -0.24486168 -0.79019584 -14.029541 -45.274887
    Unten links KachelX 60427 KachelY + 1 84065 -0.24490962 -0.79022957 -14.032288 -45.276819
    Unten rechts KachelX + 1 60428 KachelY + 1 84065 -0.24486168 -0.79022957 -14.029541 -45.276819
  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(-0.79019584--0.79022957) × R
    3.37300000000651e-05 × 6371000     		dl = 214.893830000415m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.79019584--0.79022957) × R
    3.37300000000651e-05 × 6371000     		dr = 214.893830000415m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24490962--0.24486168) × cos(-0.79019584) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.703706186570858 × 6371000     		do = 214.929982775966m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24490962--0.24486168) × cos(-0.79022957) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.703682221305756 × 6371000     		du = 214.922663167138m
  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(-0.79019584)-sin(-0.79022957))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.703706186570858-0.703682221305756)×R²
    abs(-0.24486168--0.24490962)×2.3965265101622e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.3965265101622e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.3965265101622e-05×40589641000000     		ar = 46186.340715717m²