Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 82049 / 16511
↖ ↑ ↗
← N 79.105605°
E 45.354309°		 ← 57.73 m → N 79.105605°
E 45.357056°		 →
↑
57.72 m
↓
↑
57.72 m
↓
N 79.105086°
E 45.354309°		 ← 57.73 m →
3 332 m²		 N 79.105086°
E 45.357056°
↙ ↓ ↘

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 82049 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16511 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.625988006591797 y=0.125972747802734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.625988006591797 × 217)
    floor (0.625988006591797 × 131072)
    floor (82049.5)     		tx = 82049
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.125972747802734 × 217)
    floor (0.125972747802734 × 131072)
    floor (16511.5)     		ty = 16511
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 82049 / 16511 ti = "17/82049/16511"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/82049/16511.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 82049 ÷ 217
    82049 ÷ 131072     		x = 0.625984191894531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16511 ÷ 217
    16511 ÷ 131072     		y = 0.125968933105469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.625984191894531 × 2 - 1) × π
    0.251968383789062 × 3.1415926535     		Λ = 0.79158202
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.125968933105469 × 2 - 1) × π
    0.748062133789062 × 3.1415926535     		Φ = 2.35010650387325
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.79158202} λ = 0.79158202}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.35010650387325))-π/2
    2×atan(10.4866865379879)-π/2
    2×1.47572479832139-π/2
    2.95144959664278-1.57079632675     		φ = 1.38065327
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.79158202} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 45.354309°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38065327 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.105605°
  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 82049 KachelY 16511 0.79158202 1.38065327 45.354309 79.105605
    Oben rechts KachelX + 1 82050 KachelY 16511 0.79162996 1.38065327 45.357056 79.105605
    Unten links KachelX 82049 KachelY + 1 16512 0.79158202 1.38064421 45.354309 79.105086
    Unten rechts KachelX + 1 82050 KachelY + 1 16512 0.79162996 1.38064421 45.357056 79.105086
  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(1.38065327-1.38064421) × R
    9.06000000000518e-06 × 6371000     		dl = 57.721260000033m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38065327-1.38064421) × R
    9.06000000000518e-06 × 6371000     		dr = 57.721260000033m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.79158202-0.79162996) × cos(1.38065327) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.18899937542195 × 6371000     		do = 57.7252740977491m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.79158202-0.79162996) × cos(1.38064421) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.189008272127693 × 6371000     		du = 57.7279913806843m
  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(1.38065327)-sin(1.38064421))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.18899937542195-0.189008272127693)×R²
    abs(0.79162996-0.79158202)×8.89670574313883e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.89670574313883e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.89670574313883e-06×40589641000000     		ar = 3332.05397729318m²