Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 79763 / 83183
↖ ↑ ↗
← S 43.546557°
E 39.075623°		 ← 221.38 m → S 43.546557°
E 39.078369°		 →
↑
221.39 m
↓
↑
221.39 m
↓
S 43.548548°
E 39.075623°		 ← 221.37 m →
49 010 m²		 S 43.548548°
E 39.078369°
↙ ↓ ↘

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 79763 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 83183 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.608547210693359 y=0.634639739990234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.608547210693359 × 217)
    floor (0.608547210693359 × 131072)
    floor (79763.5)     		tx = 79763
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.634639739990234 × 217)
    floor (0.634639739990234 × 131072)
    floor (83183.5)     		ty = 83183
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 79763 / 83183 ti = "17/79763/83183"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/79763/83183.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 79763 ÷ 217
    79763 ÷ 131072     		x = 0.608543395996094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 83183 ÷ 217
    83183 ÷ 131072     		y = 0.634635925292969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.608543395996094 × 2 - 1) × π
    0.217086791992188 × 3.1415926535     		Λ = 0.68199827
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.634635925292969 × 2 - 1) × π
    -0.269271850585938 × 3.1415926535     		Φ = -0.845942467595131
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.68199827} λ = 0.68199827}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.845942467595131))-π/2
    2×atan(0.42915270503658)-π/2
    2×0.405382761306929-π/2
    0.810765522613859-1.57079632675     		φ = -0.76003080
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.68199827} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 39.075623°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.76003080 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -43.546557°
  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 79763 KachelY 83183 0.68199827 -0.76003080 39.075623 -43.546557
    Oben rechts KachelX + 1 79764 KachelY 83183 0.68204621 -0.76003080 39.078369 -43.546557
    Unten links KachelX 79763 KachelY + 1 83184 0.68199827 -0.76006555 39.075623 -43.548548
    Unten rechts KachelX + 1 79764 KachelY + 1 83184 0.68204621 -0.76006555 39.078369 -43.548548
  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(-0.76003080--0.76006555) × R
    3.47499999999723e-05 × 6371000     		dl = 221.392249999824m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.76003080--0.76006555) × R
    3.47499999999723e-05 × 6371000     		dr = 221.392249999824m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.68199827-0.68204621) × cos(-0.76003080) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.724814791616595 × 6371000     		do = 221.377094092299m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.68199827-0.68204621) × cos(-0.76006555) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.724790850382972 × 6371000     		du = 221.369781823303m
  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(-0.76003080)-sin(-0.76006555))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.724814791616595-0.724790850382972)×R²
    abs(0.68204621-0.68199827)×2.39412336229261e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.39412336229261e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.39412336229261e-05×40589641000000     		ar = 49010.3635247393m²