Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 71290 / 95959
↖ ↑ ↗
← S 63.810380°
E 15.803833°		 ← 134.80 m → S 63.810380°
E 15.806580°		 →
↑
134.81 m
↓
↑
134.81 m
↓
S 63.811592°
E 15.803833°		 ← 134.79 m →
18 172 m²		 S 63.811592°
E 15.806580°
↙ ↓ ↘

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 71290 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 95959 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.543903350830078 y=0.732112884521484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.543903350830078 × 217)
    floor (0.543903350830078 × 131072)
    floor (71290.5)     		tx = 71290
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.732112884521484 × 217)
    floor (0.732112884521484 × 131072)
    floor (95959.5)     		ty = 95959
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 71290 / 95959 ti = "17/71290/95959"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/71290/95959.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 71290 ÷ 217
    71290 ÷ 131072     		x = 0.543899536132812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 95959 ÷ 217
    95959 ÷ 131072     		y = 0.732109069824219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.543899536132812 × 2 - 1) × π
    0.087799072265625 × 3.1415926535     		Λ = 0.27582892
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.732109069824219 × 2 - 1) × π
    -0.464218139648438 × 3.1415926535     		Φ = -1.45838429714097
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.27582892} λ = 0.27582892}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.45838429714097))-π/2
    2×atan(0.232611802832032)-π/2
    2×0.228547548610281-π/2
    0.457095097220562-1.57079632675     		φ = -1.11370123
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.27582892} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 15.803833°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.11370123 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.810380°
  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 71290 KachelY 95959 0.27582892 -1.11370123 15.803833 -63.810380
    Oben rechts KachelX + 1 71291 KachelY 95959 0.27587686 -1.11370123 15.806580 -63.810380
    Unten links KachelX 71290 KachelY + 1 95960 0.27582892 -1.11372239 15.803833 -63.811592
    Unten rechts KachelX + 1 71291 KachelY + 1 95960 0.27587686 -1.11372239 15.806580 -63.811592
  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(-1.11370123--1.11372239) × R
    2.11599999999645e-05 × 6371000     		dl = 134.810359999774m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.11370123--1.11372239) × R
    2.11599999999645e-05 × 6371000     		dr = 134.810359999774m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.27582892-0.27587686) × cos(-1.11370123) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.441343291735887 × 6371000     		do = 134.797601472537m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.27582892-0.27587686) × cos(-1.11372239) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.441324303957781 × 6371000     		du = 134.791802116358m
  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(-1.11370123)-sin(-1.11372239))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.441343291735887-0.441324303957781)×R²
    abs(0.27587686-0.27582892)×1.89877781061054e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.89877781061054e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.89877781061054e-05×40589641000000     		ar = 18171.7222756442m²