Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 49186 / 81954
↖ ↑ ↗
← S 41.050359°
W 44.906616°		 ← 230.33 m → S 41.050359°
W 44.903870°		 →
↑
230.31 m
↓
↑
230.31 m
↓
S 41.052431°
W 44.906616°		 ← 230.32 m →
53 047 m²		 S 41.052431°
W 44.903870°
↙ ↓ ↘

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 49186 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 81954 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.375263214111328 y=0.625263214111328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.375263214111328 × 217)
    floor (0.375263214111328 × 131072)
    floor (49186.5)     		tx = 49186
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.625263214111328 × 217)
    floor (0.625263214111328 × 131072)
    floor (81954.5)     		ty = 81954
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 49186 / 81954 ti = "17/49186/81954"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/49186/81954.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49186 ÷ 217
    49186 ÷ 131072     		x = 0.375259399414062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 81954 ÷ 217
    81954 ÷ 131072     		y = 0.625259399414062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.375259399414062 × 2 - 1) × π
    -0.249481201171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.78376831
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.625259399414062 × 2 - 1) × π
    -0.250518798828125 × 3.1415926535     		Φ = -0.787028017962082
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.78376831} λ = -0.78376831}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.787028017962082))-π/2
    2×atan(0.455195620181322)-π/2
    2×0.427166197036175-π/2
    0.85433239407235-1.57079632675     		φ = -0.71646393
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.78376831} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.906616°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.71646393 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -41.050359°
  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 49186 KachelY 81954 -0.78376831 -0.71646393 -44.906616 -41.050359
    Oben rechts KachelX + 1 49187 KachelY 81954 -0.78372037 -0.71646393 -44.903870 -41.050359
    Unten links KachelX 49186 KachelY + 1 81955 -0.78376831 -0.71650008 -44.906616 -41.052431
    Unten rechts KachelX + 1 49187 KachelY + 1 81955 -0.78372037 -0.71650008 -44.903870 -41.052431
  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(-0.71646393--0.71650008) × R
    3.61500000000126e-05 × 6371000     		dl = 230.31165000008m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.71646393--0.71650008) × R
    3.61500000000126e-05 × 6371000     		dr = 230.31165000008m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.78376831--0.78372037) × cos(-0.71646393) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.754132654432906 × 6371000     		do = 230.331524038183m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.78376831--0.78372037) × cos(-0.71650008) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.754108913435607 × 6371000     		du = 230.324272926515m
  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(-0.71646393)-sin(-0.71650008))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.754132654432906-0.754108913435607)×R²
    abs(-0.78372037--0.78376831)×2.37409972986269e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.37409972986269e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.37409972986269e-05×40589641000000     		ar = 53047.1983463787m²