Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68483 / 48255
↖ ↑ ↗
← N 42.813537°
E  8.094177°		 ← 224.05 m → N 42.813537°
E  8.096924°		 →
↑
224.07 m
↓
↑
224.07 m
↓
N 42.811522°
E  8.094177°		 ← 224.06 m →
50 203 m²		 N 42.811522°
E  8.096924°
↙ ↓ ↘

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 68483 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48255 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.522487640380859 y=0.368160247802734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.522487640380859 × 217)
    floor (0.522487640380859 × 131072)
    floor (68483.5)     		tx = 68483
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.368160247802734 × 217)
    floor (0.368160247802734 × 131072)
    floor (48255.5)     		ty = 48255
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68483 / 48255 ti = "17/68483/48255"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68483/48255.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68483 ÷ 217
    68483 ÷ 131072     		x = 0.522483825683594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48255 ÷ 217
    48255 ÷ 131072     		y = 0.368156433105469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.522483825683594 × 2 - 1) × π
    0.0449676513671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.14127004
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.368156433105469 × 2 - 1) × π
    0.263687133789062 × 3.1415926535     		Φ = 0.82839756233419
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14127004} λ = 0.14127004}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.82839756233419))-π/2
    2×atan(2.28964678276232)-π/2
    2×1.15901675231517-π/2
    2.31803350463033-1.57079632675     		φ = 0.74723718
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14127004} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.094177°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.74723718 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 42.813537°
  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 68483 KachelY 48255 0.14127004 0.74723718 8.094177 42.813537
    Oben rechts KachelX + 1 68484 KachelY 48255 0.14131798 0.74723718 8.096924 42.813537
    Unten links KachelX 68483 KachelY + 1 48256 0.14127004 0.74720201 8.094177 42.811522
    Unten rechts KachelX + 1 68484 KachelY + 1 48256 0.14131798 0.74720201 8.096924 42.811522
  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(0.74723718-0.74720201) × R
    3.51699999999733e-05 × 6371000     		dl = 224.06806999983m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.74723718-0.74720201) × R
    3.51699999999733e-05 × 6371000     		dr = 224.06806999983m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14127004-0.14131798) × cos(0.74723718) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.733569319124355 × 6371000     		do = 224.050952134835m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14127004-0.14131798) × cos(0.74720201) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.733593220717427 × 6371000     		du = 224.058252296586m
  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(0.74723718)-sin(0.74720201))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.733569319124355-0.733593220717427)×R²
    abs(0.14131798-0.14127004)×2.39015930715292e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.39015930715292e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.39015930715292e-05×40589641000000     		ar = 50203.4822980971m²