Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73662 / 73807
↖ ↑ ↗
← S 22.144164°
E 22.318726°		 ← 282.84 m → S 22.144164°
E 22.321472°		 →
↑
282.87 m
↓
↑
282.87 m
↓
S 22.146708°
E 22.318726°		 ← 282.83 m →
80 006 m²		 S 22.146708°
E 22.321472°
↙ ↓ ↘

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 73662 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 73807 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.562000274658203 y=0.563106536865234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.562000274658203 × 217)
    floor (0.562000274658203 × 131072)
    floor (73662.5)     		tx = 73662
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.563106536865234 × 217)
    floor (0.563106536865234 × 131072)
    floor (73807.5)     		ty = 73807
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73662 / 73807 ti = "17/73662/73807"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73662/73807.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73662 ÷ 217
    73662 ÷ 131072     		x = 0.561996459960938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 73807 ÷ 217
    73807 ÷ 131072     		y = 0.563102722167969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.561996459960938 × 2 - 1) × π
    0.123992919921875 × 3.1415926535     		Λ = 0.38953525
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.563102722167969 × 2 - 1) × π
    -0.126205444335938 × 3.1415926535     		Φ = -0.396486096757484
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.38953525} λ = 0.38953525}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.396486096757484))-π/2
    2×atan(0.67267962906424)-π/2
    2×0.592153879080642-π/2
    1.18430775816128-1.57079632675     		φ = -0.38648857
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.38953525} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.318726°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.38648857 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -22.144164°
  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 73662 KachelY 73807 0.38953525 -0.38648857 22.318726 -22.144164
    Oben rechts KachelX + 1 73663 KachelY 73807 0.38958318 -0.38648857 22.321472 -22.144164
    Unten links KachelX 73662 KachelY + 1 73808 0.38953525 -0.38653297 22.318726 -22.146708
    Unten rechts KachelX + 1 73663 KachelY + 1 73808 0.38958318 -0.38653297 22.321472 -22.146708
  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(-0.38648857--0.38653297) × R
    4.44e-05 × 6371000     		dl = 282.8724m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.38648857--0.38653297) × R
    4.44e-05 × 6371000     		dr = 282.8724m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.38953525-0.38958318) × cos(-0.38648857) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.926238359996827 × 6371000     		do = 282.838025872348m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.38953525-0.38958318) × cos(-0.38653297) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.926221623022251 × 6371000     		du = 282.832915035815m
  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(-0.38648857)-sin(-0.38653297))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.926238359996827-0.926221623022251)×R²
    abs(0.38958318-0.38953525)×1.67369745766033e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.67369745766033e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.67369745766033e-05×40589641000000     		ar = 80006.3483455618m²