Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 24816 / 57104
↖ ↑ ↗
← N 22.553147°
W111.840820°		 ← 282.01 m → N 22.553147°
W111.838074°		 →
↑
282.04 m
↓
↑
282.04 m
↓
N 22.550611°
W111.840820°		 ← 282.01 m →
79 540 m²		 N 22.550611°
W111.838074°
↙ ↓ ↘

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 24816 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57104 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.189334869384766 y=0.435672760009766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.189334869384766 × 217)
    floor (0.189334869384766 × 131072)
    floor (24816.5)     		tx = 24816
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.435672760009766 × 217)
    floor (0.435672760009766 × 131072)
    floor (57104.5)     		ty = 57104
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 24816 / 57104 ti = "17/24816/57104"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/24816/57104.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24816 ÷ 217
    24816 ÷ 131072     		x = 0.1893310546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57104 ÷ 217
    57104 ÷ 131072     		y = 0.4356689453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1893310546875 × 2 - 1) × π
    -0.621337890625 × 3.1415926535     		Λ = -1.95199055
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4356689453125 × 2 - 1) × π
    0.128662109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.404203937596313
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.95199055} λ = -1.95199055}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.404203937596313))-π/2
    2×atan(1.49810943664419)-π/2
    2×0.98221150348511-π/2
    1.96442300697022-1.57079632675     		φ = 0.39362668
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.95199055} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -111.840820°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.39362668 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.553147°
  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 24816 KachelY 57104 -1.95199055 0.39362668 -111.840820 22.553147
    Oben rechts KachelX + 1 24817 KachelY 57104 -1.95194262 0.39362668 -111.838074 22.553147
    Unten links KachelX 24816 KachelY + 1 57105 -1.95199055 0.39358241 -111.840820 22.550611
    Unten rechts KachelX + 1 24817 KachelY + 1 57105 -1.95194262 0.39358241 -111.838074 22.550611
  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(0.39362668-0.39358241) × R
    4.42700000000129e-05 × 6371000     		dl = 282.044170000082m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.39362668-0.39358241) × R
    4.42700000000129e-05 × 6371000     		dr = 282.044170000082m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.95199055--1.95194262) × cos(0.39362668) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.923524158589623 × 6371000     		do = 282.009211821142m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.95199055--1.95194262) × cos(0.39358241) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.923541137011805 × 6371000     		du = 282.014396386605m
  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(0.39362668)-sin(0.39358241))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.923524158589623-0.923541137011805)×R²
    abs(-1.95194262--1.95199055)×1.69784221815128e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.69784221815128e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.69784221815128e-05×40589641000000     		ar = 79539.7852316885m²