Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 47136 / 79904
↖ ↑ ↗
← S 36.668419°
W 50.537109°		 ← 244.93 m → S 36.668419°
W 50.534363°		 →
↑
244.96 m
↓
↑
244.96 m
↓
S 36.670622°
W 50.537109°		 ← 244.93 m →
59 999 m²		 S 36.670622°
W 50.534363°
↙ ↓ ↘

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 47136 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 79904 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.359622955322266 y=0.609622955322266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.359622955322266 × 217)
    floor (0.359622955322266 × 131072)
    floor (47136.5)     		tx = 47136
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.609622955322266 × 217)
    floor (0.609622955322266 × 131072)
    floor (79904.5)     		ty = 79904
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 47136 / 79904 ti = "17/47136/79904"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/47136/79904.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 47136 ÷ 217
    47136 ÷ 131072     		x = 0.359619140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 79904 ÷ 217
    79904 ÷ 131072     		y = 0.609619140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.359619140625 × 2 - 1) × π
    -0.28076171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.88203895
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.609619140625 × 2 - 1) × π
    -0.21923828125 × 3.1415926535     		Φ = -0.688757373740967
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.88203895} λ = -0.88203895}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.688757373740967))-π/2
    2×atan(0.502199728067655)-π/2
    2×0.465405842587234-π/2
    0.930811685174467-1.57079632675     		φ = -0.63998464
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.88203895} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -50.537109°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.63998464 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -36.668419°
  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 47136 KachelY 79904 -0.88203895 -0.63998464 -50.537109 -36.668419
    Oben rechts KachelX + 1 47137 KachelY 79904 -0.88199102 -0.63998464 -50.534363 -36.668419
    Unten links KachelX 47136 KachelY + 1 79905 -0.88203895 -0.64002309 -50.537109 -36.670622
    Unten rechts KachelX + 1 47137 KachelY + 1 79905 -0.88199102 -0.64002309 -50.534363 -36.670622
  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(-0.63998464--0.64002309) × R
    3.84500000000232e-05 × 6371000     		dl = 244.964950000148m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.63998464--0.64002309) × R
    3.84500000000232e-05 × 6371000     		dr = 244.964950000148m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.88203895--0.88199102) × cos(-0.63998464) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.802104930711653 × 6371000     		do = 244.932389915269m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.88203895--0.88199102) × cos(-0.64002309) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.802081968427735 × 6371000     		du = 244.925378105639m
  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(-0.63998464)-sin(-0.64002309))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.802104930711653-0.802081968427735)×R²
    abs(-0.88199102--0.88203895)×2.29622839177379e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.29622839177379e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.29622839177379e-05×40589641000000     		ar = 59998.9918325169m²