Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60488 / 40041
↖ ↑ ↗
← N 57.170503°
W 13.864746°		 ← 165.58 m → N 57.170503°
W 13.861999°		 →
↑
165.58 m
↓
↑
165.58 m
↓
N 57.169014°
W 13.864746°		 ← 165.59 m →
27 418 m²		 N 57.169014°
W 13.861999°
↙ ↓ ↘

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 60488 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40041 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461490631103516 y=0.305492401123047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461490631103516 × 217)
    floor (0.461490631103516 × 131072)
    floor (60488.5)     		tx = 60488
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.305492401123047 × 217)
    floor (0.305492401123047 × 131072)
    floor (40041.5)     		ty = 40041
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60488 / 40041 ti = "17/60488/40041"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60488/40041.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60488 ÷ 217
    60488 ÷ 131072     		x = 0.46148681640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40041 ÷ 217
    40041 ÷ 131072     		y = 0.305488586425781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46148681640625 × 2 - 1) × π
    -0.0770263671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.24198547
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.305488586425781 × 2 - 1) × π
    0.389022827148438 × 3.1415926535     		Φ = 1.22215125581333
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24198547} λ = -0.24198547}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.22215125581333))-π/2
    2×atan(3.39448228433324)-π/2
    2×1.28430491937934-π/2
    2.56860983875868-1.57079632675     		φ = 0.99781351
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24198547} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.864746°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.99781351 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.170503°
  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 60488 KachelY 40041 -0.24198547 0.99781351 -13.864746 57.170503
    Oben rechts KachelX + 1 60489 KachelY 40041 -0.24193753 0.99781351 -13.861999 57.170503
    Unten links KachelX 60488 KachelY + 1 40042 -0.24198547 0.99778752 -13.864746 57.169014
    Unten rechts KachelX + 1 60489 KachelY + 1 40042 -0.24193753 0.99778752 -13.861999 57.169014
  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(0.99781351-0.99778752) × R
    2.59899999999202e-05 × 6371000     		dl = 165.582289999492m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.99781351-0.99778752) × R
    2.59899999999202e-05 × 6371000     		dr = 165.582289999492m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24198547--0.24193753) × cos(0.99781351) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.542140880774216 × 6371000     		do = 165.583779694704m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24198547--0.24193753) × cos(0.99778752) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.542162719666062 × 6371000     		du = 165.590449854407m
  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(0.99781351)-sin(0.99778752))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.542140880774216-0.542162719666062)×R²
    abs(-0.24193753--0.24198547)×2.18388918458157e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.18388918458157e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.18388918458157e-05×40589641000000     		ar = 27418.2936602737m²