Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65796 / 74485
↖ ↑ ↗
← S 23.858210°
E  0.714111°		 ← 279.33 m → S 23.858210°
E  0.716858°		 →
↑
279.30 m
↓
↑
279.30 m
↓
S 23.860722°
E  0.714111°		 ← 279.32 m →
78 017 m²		 S 23.860722°
E  0.716858°
↙ ↓ ↘

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 65796 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 74485 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.501987457275391 y=0.568279266357422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.501987457275391 × 217)
    floor (0.501987457275391 × 131072)
    floor (65796.5)     		tx = 65796
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.568279266357422 × 217)
    floor (0.568279266357422 × 131072)
    floor (74485.5)     		ty = 74485
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65796 / 74485 ti = "17/65796/74485"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65796/74485.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65796 ÷ 217
    65796 ÷ 131072     		x = 0.501983642578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 74485 ÷ 217
    74485 ÷ 131072     		y = 0.568275451660156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.501983642578125 × 2 - 1) × π
    0.00396728515625 × 3.1415926535     		Λ = 0.01246359
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.568275451660156 × 2 - 1) × π
    -0.136550903320312 × 3.1415926535     		Φ = -0.428987314699882
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.01246359} λ = 0.01246359}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.428987314699882))-π/2
    2×atan(0.65116818939255)-π/2
    2×0.577196005047856-π/2
    1.15439201009571-1.57079632675     		φ = -0.41640432
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.01246359} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 0.714111°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.41640432 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -23.858210°
  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 65796 KachelY 74485 0.01246359 -0.41640432 0.714111 -23.858210
    Oben rechts KachelX + 1 65797 KachelY 74485 0.01251153 -0.41640432 0.716858 -23.858210
    Unten links KachelX 65796 KachelY + 1 74486 0.01246359 -0.41644816 0.714111 -23.860722
    Unten rechts KachelX + 1 65797 KachelY + 1 74486 0.01251153 -0.41644816 0.716858 -23.860722
  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(-0.41640432--0.41644816) × R
    4.38400000000172e-05 × 6371000     		dl = 279.30464000011m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.41640432--0.41644816) × R
    4.38400000000172e-05 × 6371000     		dr = 279.30464000011m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.01246359-0.01251153) × cos(-0.41640432) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.914549210640689 × 6371000     		do = 279.326869426347m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.01246359-0.01251153) × cos(-0.41644816) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.914531477593245 × 6371000     		du = 279.321453297209m
  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(-0.41640432)-sin(-0.41644816))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.914549210640689-0.914531477593245)×R²
    abs(0.01251153-0.01246359)×1.77330474435689e-05×R²
    4.79399999999998e-05×1.77330474435689e-05×6371000²
    4.79399999999998e-05×1.77330474435689e-05×40589641000000     		ar = 78016.5343450208m²