Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 24768 / 57092
↖ ↑ ↗
← N 22.583582°
W111.972656°		 ← 281.95 m → N 22.583582°
W111.969910°		 →
↑
281.98 m
↓
↑
281.98 m
↓
N 22.581047°
W111.972656°		 ← 281.95 m →
79 504 m²		 N 22.581047°
W111.969910°
↙ ↓ ↘

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 24768 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57092 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.188968658447266 y=0.435581207275391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.188968658447266 × 217)
    floor (0.188968658447266 × 131072)
    floor (24768.5)     		tx = 24768
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.435581207275391 × 217)
    floor (0.435581207275391 × 131072)
    floor (57092.5)     		ty = 57092
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 24768 / 57092 ti = "17/24768/57092"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/24768/57092.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24768 ÷ 217
    24768 ÷ 131072     		x = 0.18896484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57092 ÷ 217
    57092 ÷ 131072     		y = 0.435577392578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.18896484375 × 2 - 1) × π
    -0.6220703125 × 3.1415926535     		Λ = -1.95429152
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.435577392578125 × 2 - 1) × π
    0.12884521484375 × 3.1415926535     		Φ = 0.404779180391754
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.95429152} λ = -1.95429152}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.404779180391754))-π/2
    2×atan(1.49897146121734)-π/2
    2×0.982477099481784-π/2
    1.96495419896357-1.57079632675     		φ = 0.39415787
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.95429152} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -111.972656°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.39415787 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.583582°
  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 24768 KachelY 57092 -1.95429152 0.39415787 -111.972656 22.583582
    Oben rechts KachelX + 1 24769 KachelY 57092 -1.95424359 0.39415787 -111.969910 22.583582
    Unten links KachelX 24768 KachelY + 1 57093 -1.95429152 0.39411361 -111.972656 22.581047
    Unten rechts KachelX + 1 24769 KachelY + 1 57093 -1.95424359 0.39411361 -111.969910 22.581047
  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(0.39415787-0.39411361) × R
    4.42600000000182e-05 × 6371000     		dl = 281.980460000116m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.39415787-0.39411361) × R
    4.42600000000182e-05 × 6371000     		dr = 281.980460000116m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.95429152--1.95424359) × cos(0.39415787) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.923320295558168 × 6371000     		do = 281.946959792015m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.95429152--1.95424359) × cos(0.39411361) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.923337291855646 × 6371000     		du = 281.952149815915m
  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(0.39415787)-sin(0.39411361))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.923320295558168-0.923337291855646)×R²
    abs(-1.95424359--1.95429152)×1.6996297477978e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.6996297477978e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.6996297477978e-05×40589641000000     		ar = 79504.2651733969m²