Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 79837 / 83123
↖ ↑ ↗
← S 43.426993°
E 39.278870°		 ← 221.82 m → S 43.426993°
E 39.281616°		 →
↑
221.77 m
↓
↑
221.77 m
↓
S 43.428988°
E 39.278870°		 ← 221.81 m →
49 192 m²		 S 43.428988°
E 39.281616°
↙ ↓ ↘

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 79837 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 83123 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.609111785888672 y=0.634181976318359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.609111785888672 × 217)
    floor (0.609111785888672 × 131072)
    floor (79837.5)     		tx = 79837
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.634181976318359 × 217)
    floor (0.634181976318359 × 131072)
    floor (83123.5)     		ty = 83123
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 79837 / 83123 ti = "17/79837/83123"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/79837/83123.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 79837 ÷ 217
    79837 ÷ 131072     		x = 0.609107971191406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 83123 ÷ 217
    83123 ÷ 131072     		y = 0.634178161621094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.609107971191406 × 2 - 1) × π
    0.218215942382812 × 3.1415926535     		Λ = 0.68554560
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.634178161621094 × 2 - 1) × π
    -0.268356323242188 × 3.1415926535     		Φ = -0.843066253617928
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.68554560} λ = 0.68554560}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.843066253617928))-π/2
    2×atan(0.430388816854049)-π/2
    2×0.406426155190914-π/2
    0.812852310381829-1.57079632675     		φ = -0.75794402
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.68554560} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 39.278870°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.75794402 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -43.426993°
  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 79837 KachelY 83123 0.68554560 -0.75794402 39.278870 -43.426993
    Oben rechts KachelX + 1 79838 KachelY 83123 0.68559354 -0.75794402 39.281616 -43.426993
    Unten links KachelX 79837 KachelY + 1 83124 0.68554560 -0.75797883 39.278870 -43.428988
    Unten rechts KachelX + 1 79838 KachelY + 1 83124 0.68559354 -0.75797883 39.281616 -43.428988
  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(-0.75794402--0.75797883) × R
    3.48099999999407e-05 × 6371000     		dl = 221.774509999622m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.75794402--0.75797883) × R
    3.48099999999407e-05 × 6371000     		dr = 221.774509999622m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.68554560-0.68559354) × cos(-0.75794402) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.726250886495898 × 6371000     		do = 221.81571443352m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.68554560-0.68559354) × cos(-0.75797883) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.72622695662658 × 6371000     		du = 221.808405635476m
  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(-0.75794402)-sin(-0.75797883))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.726250886495898-0.72622695662658)×R²
    abs(0.68559354-0.68554560)×2.39298693182066e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.39298693182066e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.39298693182066e-05×40589641000000     		ar = 49192.2609312359m²