Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 67984 / 47984
↖ ↑ ↗
← N 43.357138°
E  6.723633°		 ← 222.07 m → N 43.357138°
E  6.726380°		 →
↑
222.09 m
↓
↑
222.09 m
↓
N 43.355141°
E  6.723633°		 ← 222.08 m →
49 321 m²		 N 43.355141°
E  6.726380°
↙ ↓ ↘

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 67984 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47984 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.518680572509766 y=0.366092681884766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.518680572509766 × 217)
    floor (0.518680572509766 × 131072)
    floor (67984.5)     		tx = 67984
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.366092681884766 × 217)
    floor (0.366092681884766 × 131072)
    floor (47984.5)     		ty = 47984
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 67984 / 47984 ti = "17/67984/47984"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/67984/47984.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 67984 ÷ 217
    67984 ÷ 131072     		x = 0.5186767578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47984 ÷ 217
    47984 ÷ 131072     		y = 0.3660888671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5186767578125 × 2 - 1) × π
    0.037353515625 × 3.1415926535     		Λ = 0.11734953
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3660888671875 × 2 - 1) × π
    0.267822265625 × 3.1415926535     		Φ = 0.841388462131226
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.11734953} λ = 0.11734953}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.841388462131226))-π/2
    2×atan(2.31958539842161)-π/2
    2×1.16376057149776-π/2
    2.32752114299552-1.57079632675     		φ = 0.75672482
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.11734953} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.723633°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.75672482 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 43.357138°
  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 67984 KachelY 47984 0.11734953 0.75672482 6.723633 43.357138
    Oben rechts KachelX + 1 67985 KachelY 47984 0.11739747 0.75672482 6.726380 43.357138
    Unten links KachelX 67984 KachelY + 1 47985 0.11734953 0.75668996 6.723633 43.355141
    Unten rechts KachelX + 1 67985 KachelY + 1 47985 0.11739747 0.75668996 6.726380 43.355141
  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(0.75672482-0.75668996) × R
    3.48599999999699e-05 × 6371000     		dl = 222.093059999808m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.75672482-0.75668996) × R
    3.48599999999699e-05 × 6371000     		dr = 222.093059999808m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.11734953-0.11739747) × cos(0.75672482) × R
    4.79400000000102e-05 × 0.727088460862169 × 6371000     		do = 222.071531204336m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.11734953-0.11739747) × cos(0.75668996) × R
    4.79400000000102e-05 × 0.727112393336758 × 6371000     		du = 222.078840798097m
  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(0.75672482)-sin(0.75668996))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.727088460862169-0.727112393336758)×R²
    abs(0.11739747-0.11734953)×2.39324745886504e-05×R²
    4.79400000000102e-05×2.39324745886504e-05×6371000²
    4.79400000000102e-05×2.39324745886504e-05×40589641000000     		ar = 49321.3576141104m²