Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49168 / 114704
↖ ↑ ↗
← S 79.179587°
W 44.956055°		 ← 57.33 m → S 79.179587°
W 44.953308°		 →
↑
57.34 m
↓
↑
57.34 m
↓
S 79.180103°
W 44.956055°		 ← 57.32 m →
3 287 m²		 S 79.180103°
W 44.953308°
↙ ↓ ↘

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 49168 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 114704 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.375125885009766 y=0.875125885009766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.375125885009766 × 217)
    floor (0.375125885009766 × 131072)
    floor (49168.5)     		tx = 49168
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.875125885009766 × 217)
    floor (0.875125885009766 × 131072)
    floor (114704.5)     		ty = 114704
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49168 / 114704 ti = "17/49168/114704"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49168/114704.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49168 ÷ 217
    49168 ÷ 131072     		x = 0.3751220703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 114704 ÷ 217
    114704 ÷ 131072     		y = 0.8751220703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.3751220703125 × 2 - 1) × π
    -0.249755859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.78463117
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.8751220703125 × 2 - 1) × π
    -0.750244140625 × 3.1415926535     		Φ = -2.35696148051892
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.78463117} λ = -0.78463117}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.35696148051892))-π/2
    2×atan(0.0947075571978028)-π/2
    2×0.0944259109038883-π/2
    0.188851821807777-1.57079632675     		φ = -1.38194450
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.78463117} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.956055°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.38194450 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -79.179587°
  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 49168 KachelY 114704 -0.78463117 -1.38194450 -44.956055 -79.179587
    Oben rechts KachelX + 1 49169 KachelY 114704 -0.78458324 -1.38194450 -44.953308 -79.179587
    Unten links KachelX 49168 KachelY + 1 114705 -0.78463117 -1.38195350 -44.956055 -79.180103
    Unten rechts KachelX + 1 49169 KachelY + 1 114705 -0.78458324 -1.38195350 -44.953308 -79.180103
  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(-1.38194450--1.38195350) × R
    9.00000000014778e-06 × 6371000     		dl = 57.3390000009415m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.38194450--1.38195350) × R
    9.00000000014778e-06 × 6371000     		dr = 57.3390000009415m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.78463117--0.78458324) × cos(-1.38194450) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.187731259787686 × 6371000     		do = 57.3259985832602m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.78463117--0.78458324) × cos(-1.38195350) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.187722419796208 × 6371000     		du = 57.3232991855174m
  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(-1.38194450)-sin(-1.38195350))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.187731259787686-0.187722419796208)×R²
    abs(-0.78458324--0.78463117)×8.83999147766046e-06×R²
    4.79300000000293e-05×8.83999147766046e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×8.83999147766046e-06×40589641000000     		ar = 3286.93804255041m²