Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62336 / 76669
↖ ↑ ↗
← S 29.221699°
W  8.789063°		 ← 266.56 m → S 29.221699°
W  8.786316°		 →
↑
266.56 m
↓
↑
266.56 m
↓
S 29.224096°
W  8.789063°		 ← 266.55 m →
71 053 m²		 S 29.224096°
W  8.786316°
↙ ↓ ↘

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 62336 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76669 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.475589752197266 y=0.584941864013672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.475589752197266 × 217)
    floor (0.475589752197266 × 131072)
    floor (62336.5)     		tx = 62336
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.584941864013672 × 217)
    floor (0.584941864013672 × 131072)
    floor (76669.5)     		ty = 76669
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62336 / 76669 ti = "17/62336/76669"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62336/76669.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62336 ÷ 217
    62336 ÷ 131072     		x = 0.4755859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76669 ÷ 217
    76669 ÷ 131072     		y = 0.584938049316406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4755859375 × 2 - 1) × π
    -0.048828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.15339808
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.584938049316406 × 2 - 1) × π
    -0.169876098632812 × 3.1415926535     		Φ = -0.533681503470085
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.15339808} λ = -0.15339808}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.533681503470085))-π/2
    2×atan(0.586442002368778)-π/2
    2×0.530390731813018-π/2
    1.06078146362604-1.57079632675     		φ = -0.51001486
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.15339808} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.789063°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.51001486 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -29.221699°
  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 62336 KachelY 76669 -0.15339808 -0.51001486 -8.789063 -29.221699
    Oben rechts KachelX + 1 62337 KachelY 76669 -0.15335014 -0.51001486 -8.786316 -29.221699
    Unten links KachelX 62336 KachelY + 1 76670 -0.15339808 -0.51005670 -8.789063 -29.224096
    Unten rechts KachelX + 1 62337 KachelY + 1 76670 -0.15335014 -0.51005670 -8.786316 -29.224096
  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(-0.51001486--0.51005670) × R
    4.18400000000707e-05 × 6371000     		dl = 266.56264000045m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.51001486--0.51005670) × R
    4.18400000000707e-05 × 6371000     		dr = 266.56264000045m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.15339808--0.15335014) × cos(-0.51001486) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.872737253235503 × 6371000     		do = 266.556421395001m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.15339808--0.15335014) × cos(-0.51005670) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.872716826592979 × 6371000     		du = 266.550182572592m
  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(-0.51001486)-sin(-0.51005670))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.872737253235503-0.872716826592979)×R²
    abs(-0.15335014--0.15339808)×2.04266425243294e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.04266425243294e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.04266425243294e-05×40589641000000     		ar = 71053.1518880239m²