Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 80307 / 82383
↖ ↑ ↗
← S 41.932933°
E 40.569763°		 ← 227.21 m → S 41.932933°
E 40.572510°		 →
↑
227.19 m
↓
↑
227.19 m
↓
S 41.934976°
E 40.569763°		 ← 227.21 m →
51 620 m²		 S 41.934976°
E 40.572510°
↙ ↓ ↘

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 80307 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 82383 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.612697601318359 y=0.628536224365234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.612697601318359 × 217)
    floor (0.612697601318359 × 131072)
    floor (80307.5)     		tx = 80307
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.628536224365234 × 217)
    floor (0.628536224365234 × 131072)
    floor (82383.5)     		ty = 82383
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 80307 / 82383 ti = "17/80307/82383"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/80307/82383.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 80307 ÷ 217
    80307 ÷ 131072     		x = 0.612693786621094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 82383 ÷ 217
    82383 ÷ 131072     		y = 0.628532409667969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.612693786621094 × 2 - 1) × π
    0.225387573242188 × 3.1415926535     		Λ = 0.70807594
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.628532409667969 × 2 - 1) × π
    -0.257064819335938 × 3.1415926535     		Φ = -0.807592947899086
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.70807594} λ = 0.70807594}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.807592947899086))-π/2
    2×atan(0.445930152532023)-π/2
    2×0.419464288070256-π/2
    0.838928576140512-1.57079632675     		φ = -0.73186775
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.70807594} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 40.569763°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.73186775 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -41.932933°
  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 80307 KachelY 82383 0.70807594 -0.73186775 40.569763 -41.932933
    Oben rechts KachelX + 1 80308 KachelY 82383 0.70812388 -0.73186775 40.572510 -41.932933
    Unten links KachelX 80307 KachelY + 1 82384 0.70807594 -0.73190341 40.569763 -41.934976
    Unten rechts KachelX + 1 80308 KachelY + 1 82384 0.70812388 -0.73190341 40.572510 -41.934976
  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(-0.73186775--0.73190341) × R
    3.56599999999929e-05 × 6371000     		dl = 227.189859999955m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.73186775--0.73190341) × R
    3.56599999999929e-05 × 6371000     		dr = 227.189859999955m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.70807594-0.70812388) × cos(-0.73186775) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.7439275575419 × 6371000     		do = 227.214624769005m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.70807594-0.70812388) × cos(-0.73190341) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.743903726907657 × 6371000     		du = 227.207346279906m
  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(-0.73186775)-sin(-0.73190341))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.7439275575419-0.743903726907657)×R²
    abs(0.70812388-0.70807594)×2.38306342433825e-05×R²
    4.79400000000796e-05×2.38306342433825e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×2.38306342433825e-05×40589641000000     		ar = 51620.0319973069m²