Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 61873 / 40851
↖ ↑ ↗
← N 55.944586°
W 10.060730°		 ← 171 m → N 55.944586°
W 10.057984°		 →
↑
171 m
↓
↑
171 m
↓
N 55.943048°
W 10.060730°		 ← 171.01 m →
29 241 m²		 N 55.943048°
W 10.057984°
↙ ↓ ↘

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 61873 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40851 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.472057342529297 y=0.311672210693359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.472057342529297 × 217)
    floor (0.472057342529297 × 131072)
    floor (61873.5)     		tx = 61873
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.311672210693359 × 217)
    floor (0.311672210693359 × 131072)
    floor (40851.5)     		ty = 40851
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 61873 / 40851 ti = "17/61873/40851"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/61873/40851.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61873 ÷ 217
    61873 ÷ 131072     		x = 0.472053527832031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40851 ÷ 217
    40851 ÷ 131072     		y = 0.311668395996094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.472053527832031 × 2 - 1) × π
    -0.0558929443359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.17559286
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.311668395996094 × 2 - 1) × π
    0.376663208007812 × 3.1415926535     		Φ = 1.18332236712109
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.17559286} λ = -0.17559286}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.18332236712109))-π/2
    2×atan(3.26520440974055)-π/2
    2×1.27360677457693-π/2
    2.54721354915387-1.57079632675     		φ = 0.97641722
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.17559286} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -10.060730°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.97641722 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 55.944586°
  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 61873 KachelY 40851 -0.17559286 0.97641722 -10.060730 55.944586
    Oben rechts KachelX + 1 61874 KachelY 40851 -0.17554493 0.97641722 -10.057984 55.944586
    Unten links KachelX 61873 KachelY + 1 40852 -0.17559286 0.97639038 -10.060730 55.943048
    Unten rechts KachelX + 1 61874 KachelY + 1 40852 -0.17554493 0.97639038 -10.057984 55.943048
  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(0.97641722-0.97639038) × R
    2.68399999999724e-05 × 6371000     		dl = 170.997639999824m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.97641722-0.97639038) × R
    2.68399999999724e-05 × 6371000     		dr = 170.997639999824m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.17559286--0.17554493) × cos(0.97641722) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.55999445471563 × 6371000     		do = 171.001043480714m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.17559286--0.17554493) × cos(0.97639038) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.560016691356097 × 6371000     		du = 171.007833706387m
  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(0.97641722)-sin(0.97639038))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.55999445471563-0.560016691356097)×R²
    abs(-0.17554493--0.17559286)×2.2236640466633e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.2236640466633e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.2236640466633e-05×40589641000000     		ar = 29241.3554307783m²