Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 63136 / 76577
↖ ↑ ↗
← S 29.000934°
W  6.591797°		 ← 267.13 m → S 29.000934°
W  6.589050°		 →
↑
267.07 m
↓
↑
267.07 m
↓
S 29.003336°
W  6.591797°		 ← 267.12 m →
71 342 m²		 S 29.003336°
W  6.589050°
↙ ↓ ↘

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 63136 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76577 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.481693267822266 y=0.584239959716797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.481693267822266 × 217)
    floor (0.481693267822266 × 131072)
    floor (63136.5)     		tx = 63136
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.584239959716797 × 217)
    floor (0.584239959716797 × 131072)
    floor (76577.5)     		ty = 76577
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 63136 / 76577 ti = "17/63136/76577"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/63136/76577.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 63136 ÷ 217
    63136 ÷ 131072     		x = 0.481689453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76577 ÷ 217
    76577 ÷ 131072     		y = 0.584236145019531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.481689453125 × 2 - 1) × π
    -0.03662109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.11504856
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.584236145019531 × 2 - 1) × π
    -0.168472290039062 × 3.1415926535     		Φ = -0.52927130870504
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.11504856} λ = -0.11504856}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.52927130870504))-π/2
    2×atan(0.589034037305867)-π/2
    2×0.532317270871583-π/2
    1.06463454174317-1.57079632675     		φ = -0.50616179
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.11504856} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -6.591797°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.50616179 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -29.000934°
  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 63136 KachelY 76577 -0.11504856 -0.50616179 -6.591797 -29.000934
    Oben rechts KachelX + 1 63137 KachelY 76577 -0.11500062 -0.50616179 -6.589050 -29.000934
    Unten links KachelX 63136 KachelY + 1 76578 -0.11504856 -0.50620371 -6.591797 -29.003336
    Unten rechts KachelX + 1 63137 KachelY + 1 76578 -0.11500062 -0.50620371 -6.589050 -29.003336
  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(-0.50616179--0.50620371) × R
    4.19200000000286e-05 × 6371000     		dl = 267.072320000182m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.50616179--0.50620371) × R
    4.19200000000286e-05 × 6371000     		dr = 267.072320000182m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.11504856--0.11500062) × cos(-0.50616179) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.874611801270619 × 6371000     		do = 267.128956615791m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.11504856--0.11500062) × cos(-0.50620371) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.874591476684997 × 6371000     		du = 267.122748964187m
  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(-0.50616179)-sin(-0.50620371))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.874611801270619-0.874591476684997)×R²
    abs(-0.11500062--0.11504856)×2.03245856217338e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.03245856217338e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.03245856217338e-05×40589641000000     		ar = 71341.921247084m²