Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62752 / 39454
↖ ↑ ↗
← N 58.034281°
W  7.646484°		 ← 161.70 m → N 58.034281°
W  7.643738°		 →
↑
161.70 m
↓
↑
161.70 m
↓
N 58.032827°
W  7.646484°		 ← 161.70 m →
26 146 m²		 N 58.032827°
W  7.643738°
↙ ↓ ↘

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 62752 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39454 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.478763580322266 y=0.301013946533203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.478763580322266 × 217)
    floor (0.478763580322266 × 131072)
    floor (62752.5)     		tx = 62752
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.301013946533203 × 217)
    floor (0.301013946533203 × 131072)
    floor (39454.5)     		ty = 39454
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62752 / 39454 ti = "17/62752/39454"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62752/39454.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62752 ÷ 217
    62752 ÷ 131072     		x = 0.478759765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39454 ÷ 217
    39454 ÷ 131072     		y = 0.301010131835938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.478759765625 × 2 - 1) × π
    -0.04248046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.13345633
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.301010131835938 × 2 - 1) × π
    0.397979736328125 × 3.1415926535     		Φ = 1.2502902158903
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.13345633} λ = -0.13345633}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.2502902158903))-π/2
    2×atan(3.49135605745246)-π/2
    2×1.29184280188463-π/2
    2.58368560376926-1.57079632675     		φ = 1.01288928
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.13345633} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.646484°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01288928 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.034281°
  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 62752 KachelY 39454 -0.13345633 1.01288928 -7.646484 58.034281
    Oben rechts KachelX + 1 62753 KachelY 39454 -0.13340839 1.01288928 -7.643738 58.034281
    Unten links KachelX 62752 KachelY + 1 39455 -0.13345633 1.01286390 -7.646484 58.032827
    Unten rechts KachelX + 1 62753 KachelY + 1 39455 -0.13340839 1.01286390 -7.643738 58.032827
  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(1.01288928-1.01286390) × R
    2.53800000000748e-05 × 6371000     		dl = 161.695980000476m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01288928-1.01286390) × R
    2.53800000000748e-05 × 6371000     		dr = 161.695980000476m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.13345633--0.13340839) × cos(1.01288928) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.529411770497671 × 6371000     		do = 161.695981769043m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.13345633--0.13340839) × cos(1.01286390) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.52943330183092 × 6371000     		du = 161.702557992433m
  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(1.01288928)-sin(1.01286390))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.529411770497671-0.52943330183092)×R²
    abs(-0.13340839--0.13345633)×2.15313332493361e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.15313332493361e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.15313332493361e-05×40589641000000     		ar = 26146.1219103004m²