Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60817 / 34063
↖ ↑ ↗
← N 65.054760°
W 12.961121°		 ← 128.81 m → N 65.054760°
W 12.958374°		 →
↑
128.82 m
↓
↑
128.82 m
↓
N 65.053602°
W 12.961121°		 ← 128.82 m →
16 594 m²		 N 65.053602°
W 12.958374°
↙ ↓ ↘

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 60817 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34063 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.464000701904297 y=0.259883880615234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.464000701904297 × 217)
    floor (0.464000701904297 × 131072)
    floor (60817.5)     		tx = 60817
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.259883880615234 × 217)
    floor (0.259883880615234 × 131072)
    floor (34063.5)     		ty = 34063
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60817 / 34063 ti = "17/60817/34063"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60817/34063.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60817 ÷ 217
    60817 ÷ 131072     		x = 0.463996887207031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34063 ÷ 217
    34063 ÷ 131072     		y = 0.259880065917969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.463996887207031 × 2 - 1) × π
    -0.0720062255859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.22621423
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.259880065917969 × 2 - 1) × π
    0.480239868164062 × 3.1415926535     		Φ = 1.50871804174203
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22621423} λ = -0.22621423}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.50871804174203))-π/2
    2×atan(4.52093143245501)-π/2
    2×1.35310804237154-π/2
    2.70621608474309-1.57079632675     		φ = 1.13541976
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22621423} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.961121°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.13541976 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 65.054760°
  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 60817 KachelY 34063 -0.22621423 1.13541976 -12.961121 65.054760
    Oben rechts KachelX + 1 60818 KachelY 34063 -0.22616629 1.13541976 -12.958374 65.054760
    Unten links KachelX 60817 KachelY + 1 34064 -0.22621423 1.13539954 -12.961121 65.053602
    Unten rechts KachelX + 1 60818 KachelY + 1 34064 -0.22616629 1.13539954 -12.958374 65.053602
  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(1.13541976-1.13539954) × R
    2.02199999999042e-05 × 6371000     		dl = 128.82161999939m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.13541976-1.13539954) × R
    2.02199999999042e-05 × 6371000     		dr = 128.82161999939m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22621423--0.22616629) × cos(1.13541976) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.421751868625259 × 6371000     		do = 128.813876571243m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22621423--0.22616629) × cos(1.13539954) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.421770202241302 × 6371000     		du = 128.819476129489m
  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(1.13541976)-sin(1.13539954))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.421751868625259-0.421770202241302)×R²
    abs(-0.22616629--0.22621423)×1.83336160427539e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.83336160427539e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.83336160427539e-05×40589641000000     		ar = 16594.3729308682m²