Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60482 / 83439
↖ ↑ ↗
← S 44.054038°
W 13.881226°		 ← 219.50 m → S 44.054038°
W 13.878479°		 →
↑
219.48 m
↓
↑
219.48 m
↓
S 44.056012°
W 13.881226°		 ← 219.50 m →
48 176 m²		 S 44.056012°
W 13.878479°
↙ ↓ ↘

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 60482 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 83439 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461444854736328 y=0.636592864990234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461444854736328 × 217)
    floor (0.461444854736328 × 131072)
    floor (60482.5)     		tx = 60482
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.636592864990234 × 217)
    floor (0.636592864990234 × 131072)
    floor (83439.5)     		ty = 83439
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60482 / 83439 ti = "17/60482/83439"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60482/83439.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60482 ÷ 217
    60482 ÷ 131072     		x = 0.461441040039062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 83439 ÷ 217
    83439 ÷ 131072     		y = 0.636589050292969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461441040039062 × 2 - 1) × π
    -0.077117919921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.24227309
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.636589050292969 × 2 - 1) × π
    -0.273178100585938 × 3.1415926535     		Φ = -0.858214313897865
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24227309} λ = -0.24227309}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.858214313897865))-π/2
    2×atan(0.423918392031998)-π/2
    2×0.400954159173988-π/2
    0.801908318347976-1.57079632675     		φ = -0.76888801
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24227309} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.881226°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.76888801 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.054038°
  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 60482 KachelY 83439 -0.24227309 -0.76888801 -13.881226 -44.054038
    Oben rechts KachelX + 1 60483 KachelY 83439 -0.24222515 -0.76888801 -13.878479 -44.054038
    Unten links KachelX 60482 KachelY + 1 83440 -0.24227309 -0.76892246 -13.881226 -44.056012
    Unten rechts KachelX + 1 60483 KachelY + 1 83440 -0.24222515 -0.76892246 -13.878479 -44.056012
  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(-0.76888801--0.76892246) × R
    3.44500000000192e-05 × 6371000     		dl = 219.480950000122m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.76888801--0.76892246) × R
    3.44500000000192e-05 × 6371000     		dr = 219.480950000122m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24227309--0.24222515) × cos(-0.76888801) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.718684321019377 × 6371000     		do = 219.504690573724m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24227309--0.24222515) × cos(-0.76892246) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.718660366250526 × 6371000     		du = 219.497374170721m
  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(-0.76888801)-sin(-0.76892246))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.718684321019377-0.718660366250526)×R²
    abs(-0.24222515--0.24227309)×2.39547688509756e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.39547688509756e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.39547688509756e-05×40589641000000     		ar = 48176.2951158291m²