Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 63046 / 77066
↖ ↑ ↗
← S 30.168876°
W  6.838989°		 ← 264.06 m → S 30.168876°
W  6.836242°		 →
↑
264.01 m
↓
↑
264.01 m
↓
S 30.171250°
W  6.838989°		 ← 264.05 m →
69 713 m²		 S 30.171250°
W  6.836242°
↙ ↓ ↘

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 63046 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 77066 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.481006622314453 y=0.587970733642578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.481006622314453 × 217)
    floor (0.481006622314453 × 131072)
    floor (63046.5)     		tx = 63046
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.587970733642578 × 217)
    floor (0.587970733642578 × 131072)
    floor (77066.5)     		ty = 77066
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 63046 / 77066 ti = "17/63046/77066"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/63046/77066.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 63046 ÷ 217
    63046 ÷ 131072     		x = 0.481002807617188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 77066 ÷ 217
    77066 ÷ 131072     		y = 0.587966918945312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.481002807617188 × 2 - 1) × π
    -0.037994384765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.11936288
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.587966918945312 × 2 - 1) × π
    -0.175933837890625 × 3.1415926535     		Φ = -0.552712452619247
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.11936288} λ = -0.11936288}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.552712452619247))-π/2
    2×atan(0.575386981863494)-π/2
    2×0.522125058320851-π/2
    1.0442501166417-1.57079632675     		φ = -0.52654621
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.11936288} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -6.838989°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.52654621 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -30.168876°
  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 63046 KachelY 77066 -0.11936288 -0.52654621 -6.838989 -30.168876
    Oben rechts KachelX + 1 63047 KachelY 77066 -0.11931494 -0.52654621 -6.836242 -30.168876
    Unten links KachelX 63046 KachelY + 1 77067 -0.11936288 -0.52658765 -6.838989 -30.171250
    Unten rechts KachelX + 1 63047 KachelY + 1 77067 -0.11931494 -0.52658765 -6.836242 -30.171250
  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(-0.52654621--0.52658765) × R
    4.14399999999482e-05 × 6371000     		dl = 264.01423999967m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.52654621--0.52658765) × R
    4.14399999999482e-05 × 6371000     		dr = 264.01423999967m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.11936288--0.11931494) × cos(-0.52654621) × R
    4.79400000000102e-05 × 0.864547926978736 × 6371000     		do = 264.055190363003m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.11936288--0.11931494) × cos(-0.52658765) × R
    4.79400000000102e-05 × 0.864527100548764 × 6371000     		du = 264.048829435217m
  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(-0.52654621)-sin(-0.52658765))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.864547926978736-0.864527100548764)×R²
    abs(-0.11931494--0.11936288)×2.08264299715877e-05×R²
    4.79400000000102e-05×2.08264299715877e-05×6371000²
    4.79400000000102e-05×2.08264299715877e-05×40589641000000     		ar = 69713.490723867m²