Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 24910 / 57558
↖ ↑ ↗
← N 21.396820°
W111.582641°		 ← 284.32 m → N 21.396820°
W111.579895°		 →
↑
284.40 m
↓
↑
284.40 m
↓
N 21.394262°
W111.582641°		 ← 284.32 m →
80 860 m²		 N 21.394262°
W111.579895°
↙ ↓ ↘

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 24910 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57558 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.190052032470703 y=0.439136505126953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.190052032470703 × 217)
    floor (0.190052032470703 × 131072)
    floor (24910.5)     		tx = 24910
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.439136505126953 × 217)
    floor (0.439136505126953 × 131072)
    floor (57558.5)     		ty = 57558
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 24910 / 57558 ti = "17/24910/57558"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/24910/57558.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24910 ÷ 217
    24910 ÷ 131072     		x = 0.190048217773438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57558 ÷ 217
    57558 ÷ 131072     		y = 0.439132690429688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.190048217773438 × 2 - 1) × π
    -0.619903564453125 × 3.1415926535     		Λ = -1.94748448
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.439132690429688 × 2 - 1) × π
    0.121734619140625 × 3.1415926535     		Φ = 0.382440585168808
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.94748448} λ = -1.94748448}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.382440585168808))-π/2
    2×atan(1.46585777807775)-π/2
    2×0.972120637158483-π/2
    1.94424127431697-1.57079632675     		φ = 0.37344495
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.94748448} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -111.582641°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37344495 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.396820°
  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 24910 KachelY 57558 -1.94748448 0.37344495 -111.582641 21.396820
    Oben rechts KachelX + 1 24911 KachelY 57558 -1.94743655 0.37344495 -111.579895 21.396820
    Unten links KachelX 24910 KachelY + 1 57559 -1.94748448 0.37340031 -111.582641 21.394262
    Unten rechts KachelX + 1 24911 KachelY + 1 57559 -1.94743655 0.37340031 -111.579895 21.394262
  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(0.37344495-0.37340031) × R
    4.46399999999847e-05 × 6371000     		dl = 284.401439999902m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37344495-0.37340031) × R
    4.46399999999847e-05 × 6371000     		dr = 284.401439999902m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.94748448--1.94743655) × cos(0.37344495) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.931076068711647 × 6371000     		do = 284.315278426382m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.94748448--1.94743655) × cos(0.37340031) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.931092353576456 × 6371000     		du = 284.320251205758m
  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(0.37344495)-sin(0.37340031))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.931076068711647-0.931092353576456)×R²
    abs(-1.94743655--1.94748448)×1.62848648088687e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.62848648088687e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.62848648088687e-05×40589641000000     		ar = 80860.3817447229m²