Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60690 / 56179
↖ ↑ ↗
← N 24.878961°
W 13.309937°		 ← 277.08 m → N 24.878961°
W 13.307190°		 →
↑
277.01 m
↓
↑
277.01 m
↓
N 24.876470°
W 13.309937°		 ← 277.09 m →
76 755 m²		 N 24.876470°
W 13.307190°
↙ ↓ ↘

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 60690 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56179 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.463031768798828 y=0.428615570068359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.463031768798828 × 217)
    floor (0.463031768798828 × 131072)
    floor (60690.5)     		tx = 60690
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.428615570068359 × 217)
    floor (0.428615570068359 × 131072)
    floor (56179.5)     		ty = 56179
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60690 / 56179 ti = "17/60690/56179"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60690/56179.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60690 ÷ 217
    60690 ÷ 131072     		x = 0.463027954101562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56179 ÷ 217
    56179 ÷ 131072     		y = 0.428611755371094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.463027954101562 × 2 - 1) × π
    -0.073944091796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.23230222
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.428611755371094 × 2 - 1) × π
    0.142776489257812 × 3.1415926535     		Φ = 0.448545569744865
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23230222} λ = -0.23230222}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.448545569744865))-π/2
    2×atan(1.5660328427724)-π/2
    2×1.00250806086252-π/2
    2.00501612172505-1.57079632675     		φ = 0.43421979
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23230222} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.309937°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43421979 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.878961°
  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 60690 KachelY 56179 -0.23230222 0.43421979 -13.309937 24.878961
    Oben rechts KachelX + 1 60691 KachelY 56179 -0.23225428 0.43421979 -13.307190 24.878961
    Unten links KachelX 60690 KachelY + 1 56180 -0.23230222 0.43417631 -13.309937 24.876470
    Unten rechts KachelX + 1 60691 KachelY + 1 56180 -0.23225428 0.43417631 -13.307190 24.876470
  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(0.43421979-0.43417631) × R
    4.34799999999846e-05 × 6371000     		dl = 277.011079999902m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43421979-0.43417631) × R
    4.34799999999846e-05 × 6371000     		dr = 277.011079999902m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23230222--0.23225428) × cos(0.43421979) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.907198554856812 × 6371000     		do = 277.081789944051m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23230222--0.23225428) × cos(0.43417631) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.907216846153716 × 6371000     		du = 277.087376576943m
  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(0.43421979)-sin(0.43417631))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.907198554856812-0.907216846153716)×R²
    abs(-0.23225428--0.23230222)×1.8291296904005e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.8291296904005e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.8291296904005e-05×40589641000000     		ar = 76755.4996724217m²