Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 70531 / 95429
↖ ↑ ↗
← S 63.160556°
E 13.719177°		 ← 137.90 m → S 63.160556°
E 13.721924°		 →
↑
137.87 m
↓
↑
137.87 m
↓
S 63.161796°
E 13.719177°		 ← 137.89 m →
19 011 m²		 S 63.161796°
E 13.721924°
↙ ↓ ↘

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 70531 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95429 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.538112640380859 y=0.728069305419922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.538112640380859 × 217)
    floor (0.538112640380859 × 131072)
    floor (70531.5)     		tx = 70531
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.728069305419922 × 217)
    floor (0.728069305419922 × 131072)
    floor (95429.5)     		ty = 95429
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 70531 / 95429 ti = "17/70531/95429"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/70531/95429.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 70531 ÷ 217
    70531 ÷ 131072     		x = 0.538108825683594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95429 ÷ 217
    95429 ÷ 131072     		y = 0.728065490722656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.538108825683594 × 2 - 1) × π
    0.0762176513671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.23944481
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.728065490722656 × 2 - 1) × π
    -0.456130981445312 × 3.1415926535     		Φ = -1.43297774034234
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.23944481} λ = 0.23944481}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.43297774034234))-π/2
    2×atan(0.238597382328029)-π/2
    2×0.23421833223708-π/2
    0.468436664474159-1.57079632675     		φ = -1.10235966
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.23944481} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 13.719177°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10235966 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.160556°
  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 70531 KachelY 95429 0.23944481 -1.10235966 13.719177 -63.160556
    Oben rechts KachelX + 1 70532 KachelY 95429 0.23949275 -1.10235966 13.721924 -63.160556
    Unten links KachelX 70531 KachelY + 1 95430 0.23944481 -1.10238130 13.719177 -63.161796
    Unten rechts KachelX + 1 70532 KachelY + 1 95430 0.23949275 -1.10238130 13.721924 -63.161796
  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(-1.10235966--1.10238130) × R
    2.16399999999339e-05 × 6371000     		dl = 137.868439999579m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10235966--1.10238130) × R
    2.16399999999339e-05 × 6371000     		dr = 137.868439999579m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.23944481-0.23949275) × cos(-1.10235966) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.451491914207913 × 6371000     		do = 137.897252000958m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.23944481-0.23949275) × cos(-1.10238130) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.451472605266643 × 6371000     		du = 137.891354553282m
  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(-1.10235966)-sin(-1.10238130))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.451491914207913-0.451472605266643)×R²
    abs(0.23949275-0.23944481)×1.930894126978e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.930894126978e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.930894126978e-05×40589641000000     		ar = 19011.2724785416m²