Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62150 / 39510
↖ ↑ ↗
← N 57.952760°
W  9.299927°		 ← 162.03 m → N 57.952760°
W  9.297180°		 →
↑
162.08 m
↓
↑
162.08 m
↓
N 57.951302°
W  9.299927°		 ← 162.04 m →
26 262 m²		 N 57.951302°
W  9.297180°
↙ ↓ ↘

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 62150 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39510 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.474170684814453 y=0.301441192626953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.474170684814453 × 217)
    floor (0.474170684814453 × 131072)
    floor (62150.5)     		tx = 62150
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.301441192626953 × 217)
    floor (0.301441192626953 × 131072)
    floor (39510.5)     		ty = 39510
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62150 / 39510 ti = "17/62150/39510"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62150/39510.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62150 ÷ 217
    62150 ÷ 131072     		x = 0.474166870117188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39510 ÷ 217
    39510 ÷ 131072     		y = 0.301437377929688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.474166870117188 × 2 - 1) × π
    -0.051666259765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.16231434
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.301437377929688 × 2 - 1) × π
    0.397125244140625 × 3.1415926535     		Φ = 1.24760574951158
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.16231434} λ = -0.16231434}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.24760574951158))-π/2
    2×atan(3.48199619823464)-π/2
    2×1.29113139830122-π/2
    2.58226279660243-1.57079632675     		φ = 1.01146647
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.16231434} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.299927°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01146647 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.952760°
  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 62150 KachelY 39510 -0.16231434 1.01146647 -9.299927 57.952760
    Oben rechts KachelX + 1 62151 KachelY 39510 -0.16226641 1.01146647 -9.297180 57.952760
    Unten links KachelX 62150 KachelY + 1 39511 -0.16231434 1.01144103 -9.299927 57.951302
    Unten rechts KachelX + 1 62151 KachelY + 1 39511 -0.16226641 1.01144103 -9.297180 57.951302
  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(1.01146647-1.01144103) × R
    2.54399999999322e-05 × 6371000     		dl = 162.078239999568m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01146647-1.01144103) × R
    2.54399999999322e-05 × 6371000     		dr = 162.078239999568m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.16231434--0.16226641) × cos(1.01146647) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.530618296432037 × 6371000     		do = 162.030680153634m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.16231434--0.16226641) × cos(1.01144103) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.53063985948141 × 6371000     		du = 162.037264690163m
  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(1.01146647)-sin(1.01144103))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.530618296432037-0.53063985948141)×R²
    abs(-0.16226641--0.16231434)×2.15630493726193e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.15630493726193e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.15630493726193e-05×40589641000000     		ar = 26262.1810717496m²