Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 61266 / 40866
↖ ↑ ↗
← N 55.921508°
W 11.727905°		 ← 171.14 m → N 55.921508°
W 11.725158°		 →
↑
171.13 m
↓
↑
171.13 m
↓
N 55.919969°
W 11.727905°		 ← 171.15 m →
29 287 m²		 N 55.919969°
W 11.725158°
↙ ↓ ↘

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 61266 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40866 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.467426300048828 y=0.311786651611328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.467426300048828 × 217)
    floor (0.467426300048828 × 131072)
    floor (61266.5)     		tx = 61266
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.311786651611328 × 217)
    floor (0.311786651611328 × 131072)
    floor (40866.5)     		ty = 40866
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 61266 / 40866 ti = "17/61266/40866"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/61266/40866.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61266 ÷ 217
    61266 ÷ 131072     		x = 0.467422485351562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40866 ÷ 217
    40866 ÷ 131072     		y = 0.311782836914062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.467422485351562 × 2 - 1) × π
    -0.065155029296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.20469056
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.311782836914062 × 2 - 1) × π
    0.376434326171875 × 3.1415926535     		Φ = 1.18260331362679
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.20469056} λ = -0.20469056}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.18260331362679))-π/2
    2×atan(3.26285739701509)-π/2
    2×1.27340538161607-π/2
    2.54681076323214-1.57079632675     		φ = 0.97601444
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.20469056} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -11.727905°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.97601444 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 55.921508°
  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 61266 KachelY 40866 -0.20469056 0.97601444 -11.727905 55.921508
    Oben rechts KachelX + 1 61267 KachelY 40866 -0.20464262 0.97601444 -11.725158 55.921508
    Unten links KachelX 61266 KachelY + 1 40867 -0.20469056 0.97598758 -11.727905 55.919969
    Unten rechts KachelX + 1 61267 KachelY + 1 40867 -0.20464262 0.97598758 -11.725158 55.919969
  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(0.97601444-0.97598758) × R
    2.68600000000729e-05 × 6371000     		dl = 171.125060000465m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.97601444-0.97598758) × R
    2.68600000000729e-05 × 6371000     		dr = 171.125060000465m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.20469056--0.20464262) × cos(0.97601444) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.560328111044148 × 6371000     		do = 171.138627958448m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.20469056--0.20464262) × cos(0.97598758) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.56035035819392 × 6371000     		du = 171.14542281063m
  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(0.97601444)-sin(0.97598758))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.560328111044148-0.56035035819392)×R²
    abs(-0.20464262--0.20469056)×2.22471497721699e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.22471497721699e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.22471497721699e-05×40589641000000     		ar = 29286.6893640952m²