Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60653 / 82566
↖ ↑ ↗
← S 42.305753°
W 13.411560°		 ← 225.88 m → S 42.305753°
W 13.408813°		 →
↑
225.85 m
↓
↑
225.85 m
↓
S 42.307784°
W 13.411560°		 ← 225.87 m →
51 015 m²		 S 42.307784°
W 13.408813°
↙ ↓ ↘

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 60653 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82566 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462749481201172 y=0.629932403564453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462749481201172 × 217)
    floor (0.462749481201172 × 131072)
    floor (60653.5)     		tx = 60653
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.629932403564453 × 217)
    floor (0.629932403564453 × 131072)
    floor (82566.5)     		ty = 82566
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60653 / 82566 ti = "17/60653/82566"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60653/82566.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60653 ÷ 217
    60653 ÷ 131072     		x = 0.462745666503906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82566 ÷ 217
    82566 ÷ 131072     		y = 0.629928588867188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.462745666503906 × 2 - 1) × π
    -0.0745086669921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.23407588
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.629928588867188 × 2 - 1) × π
    -0.259857177734375 × 3.1415926535     		Φ = -0.816365400529556
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23407588} λ = -0.23407588}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.816365400529556))-π/2
    2×atan(0.442035359812008)-π/2
    2×0.416210822186758-π/2
    0.832421644373515-1.57079632675     		φ = -0.73837468
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23407588} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.411560°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.73837468 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -42.305753°
  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 60653 KachelY 82566 -0.23407588 -0.73837468 -13.411560 -42.305753
    Oben rechts KachelX + 1 60654 KachelY 82566 -0.23402794 -0.73837468 -13.408813 -42.305753
    Unten links KachelX 60653 KachelY + 1 82567 -0.23407588 -0.73841013 -13.411560 -42.307784
    Unten rechts KachelX + 1 60654 KachelY + 1 82567 -0.23402794 -0.73841013 -13.408813 -42.307784
  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(-0.73837468--0.73841013) × R
    3.54500000000479e-05 × 6371000     		dl = 225.851950000305m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.73837468--0.73841013) × R
    3.54500000000479e-05 × 6371000     		dr = 225.851950000305m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23407588--0.23402794) × cos(-0.73837468) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.739563516482505 × 6371000     		do = 225.881734298654m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23407588--0.23402794) × cos(-0.73841013) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.739539655091672 × 6371000     		du = 225.874446415701m
  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(-0.73837468)-sin(-0.73841013))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.739563516482505-0.739539655091672)×R²
    abs(-0.23402794--0.23407588)×2.38613908325469e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.38613908325469e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.38613908325469e-05×40589641000000     		ar = 51015.0071749333m²