Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60535 / 85293
↖ ↑ ↗
← S 47.600607°
W 13.735656°		 ← 205.90 m → S 47.600607°
W 13.732910°		 →
↑
205.97 m
↓
↑
205.97 m
↓
S 47.602459°
W 13.735656°		 ← 205.90 m →
42 410 m²		 S 47.602459°
W 13.732910°
↙ ↓ ↘

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 60535 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 85293 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461849212646484 y=0.650737762451172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461849212646484 × 217)
    floor (0.461849212646484 × 131072)
    floor (60535.5)     		tx = 60535
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.650737762451172 × 217)
    floor (0.650737762451172 × 131072)
    floor (85293.5)     		ty = 85293
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60535 / 85293 ti = "17/60535/85293"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60535/85293.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60535 ÷ 217
    60535 ÷ 131072     		x = 0.461845397949219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 85293 ÷ 217
    85293 ÷ 131072     		y = 0.650733947753906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461845397949219 × 2 - 1) × π
    -0.0763092041015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.23973243
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.650733947753906 × 2 - 1) × π
    -0.301467895507812 × 3.1415926535     		Φ = -0.947089325793449
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23973243} λ = -0.23973243}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.947089325793449))-π/2
    2×atan(0.387868340406385)-π/2
    2×0.37000450153963-π/2
    0.74000900307926-1.57079632675     		φ = -0.83078732
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23973243} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.735656°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.83078732 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -47.600607°
  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 60535 KachelY 85293 -0.23973243 -0.83078732 -13.735656 -47.600607
    Oben rechts KachelX + 1 60536 KachelY 85293 -0.23968450 -0.83078732 -13.732910 -47.600607
    Unten links KachelX 60535 KachelY + 1 85294 -0.23973243 -0.83081965 -13.735656 -47.602459
    Unten rechts KachelX + 1 60536 KachelY + 1 85294 -0.23968450 -0.83081965 -13.732910 -47.602459
  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(-0.83078732--0.83081965) × R
    3.23300000000248e-05 × 6371000     		dl = 205.974430000158m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.83078732--0.83081965) × R
    3.23300000000248e-05 × 6371000     		dr = 205.974430000158m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23973243--0.23968450) × cos(-0.83078732) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.674294562835641 × 6371000     		do = 205.903956525461m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23973243--0.23968450) × cos(-0.83081965) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.674270687991092 × 6371000     		du = 205.896666054463m
  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(-0.83078732)-sin(-0.83081965))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.674294562835641-0.674270687991092)×R²
    abs(-0.23968450--0.23973243)×2.38748445490211e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.38748445490211e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.38748445490211e-05×40589641000000     		ar = 42410.1992585255m²