Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 63036 / 39708
↖ ↑ ↗
← N 57.663035°
W  6.866455°		 ← 163.37 m → N 57.663035°
W  6.863708°		 →
↑
163.35 m
↓
↑
163.35 m
↓
N 57.661566°
W  6.866455°		 ← 163.38 m →
26 688 m²		 N 57.661566°
W  6.863708°
↙ ↓ ↘

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 63036 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39708 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.480930328369141 y=0.302951812744141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.480930328369141 × 217)
    floor (0.480930328369141 × 131072)
    floor (63036.5)     		tx = 63036
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.302951812744141 × 217)
    floor (0.302951812744141 × 131072)
    floor (39708.5)     		ty = 39708
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 63036 / 39708 ti = "17/63036/39708"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/63036/39708.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 63036 ÷ 217
    63036 ÷ 131072     		x = 0.480926513671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39708 ÷ 217
    39708 ÷ 131072     		y = 0.302947998046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.480926513671875 × 2 - 1) × π
    -0.03814697265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.11984225
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.302947998046875 × 2 - 1) × π
    0.39410400390625 × 3.1415926535     		Φ = 1.23811424338681
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.11984225} λ = -0.11984225}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.23811424338681))-π/2
    2×atan(3.44910315917404)-π/2
    2×1.28860306890568-π/2
    2.57720613781137-1.57079632675     		φ = 1.00640981
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.11984225} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -6.866455°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.00640981 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.663035°
  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 63036 KachelY 39708 -0.11984225 1.00640981 -6.866455 57.663035
    Oben rechts KachelX + 1 63037 KachelY 39708 -0.11979431 1.00640981 -6.863708 57.663035
    Unten links KachelX 63036 KachelY + 1 39709 -0.11984225 1.00638417 -6.866455 57.661566
    Unten rechts KachelX + 1 63037 KachelY + 1 39709 -0.11979431 1.00638417 -6.863708 57.661566
  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(1.00640981-1.00638417) × R
    2.5640000000049e-05 × 6371000     		dl = 163.352440000312m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.00640981-1.00638417) × R
    2.5640000000049e-05 × 6371000     		dr = 163.352440000312m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.11984225--0.11979431) × cos(1.00640981) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.534897574367118 × 6371000     		do = 163.37148747527m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.11984225--0.11979431) × cos(1.00638417) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.534919237860867 × 6371000     		du = 163.378104063879m
  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(1.00640981)-sin(1.00638417))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.534897574367118-0.534919237860867)×R²
    abs(-0.11979431--0.11984225)×2.16634937486582e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.16634937486582e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.16634937486582e-05×40589641000000     		ar = 26687.6715250527m²