Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 67990 / 69558
↖ ↑ ↗
← S 10.978943°
E  6.740112°		 ← 299.84 m → S 10.978943°
E  6.742859°		 →
↑
299.82 m
↓
↑
299.82 m
↓
S 10.981639°
E  6.740112°		 ← 299.83 m →
89 896 m²		 S 10.981639°
E  6.742859°
↙ ↓ ↘

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 67990 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 69558 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.518726348876953 y=0.530689239501953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.518726348876953 × 217)
    floor (0.518726348876953 × 131072)
    floor (67990.5)     		tx = 67990
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.530689239501953 × 217)
    floor (0.530689239501953 × 131072)
    floor (69558.5)     		ty = 69558
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 67990 / 69558 ti = "17/67990/69558"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/67990/69558.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 67990 ÷ 217
    67990 ÷ 131072     		x = 0.518722534179688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 69558 ÷ 217
    69558 ÷ 131072     		y = 0.530685424804688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.518722534179688 × 2 - 1) × π
    0.037445068359375 × 3.1415926535     		Λ = 0.11763715
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.530685424804688 × 2 - 1) × π
    -0.061370849609375 × 3.1415926535     		Φ = -0.192802210271866
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.11763715} λ = 0.11763715}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.192802210271866))-π/2
    2×atan(0.824645064332876)-π/2
    2×0.689588815271674-π/2
    1.37917763054335-1.57079632675     		φ = -0.19161870
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.11763715} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.740112°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.19161870 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -10.978943°
  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 67990 KachelY 69558 0.11763715 -0.19161870 6.740112 -10.978943
    Oben rechts KachelX + 1 67991 KachelY 69558 0.11768509 -0.19161870 6.742859 -10.978943
    Unten links KachelX 67990 KachelY + 1 69559 0.11763715 -0.19166576 6.740112 -10.981639
    Unten rechts KachelX + 1 67991 KachelY + 1 69559 0.11768509 -0.19166576 6.742859 -10.981639
  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(-0.19161870--0.19166576) × R
    4.70599999999877e-05 × 6371000     		dl = 299.819259999921m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.19161870--0.19166576) × R
    4.70599999999877e-05 × 6371000     		dr = 299.819259999921m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.11763715-0.11768509) × cos(-0.19161870) × R
    4.79400000000102e-05 × 0.981697242839068 × 6371000     		do = 299.835606850146m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.11763715-0.11768509) × cos(-0.19166576) × R
    4.79400000000102e-05 × 0.981688279258919 × 6371000     		du = 299.832869142046m
  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(-0.19161870)-sin(-0.19166576))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.981697242839068-0.981688279258919)×R²
    abs(0.11768509-0.11763715)×8.96358014890186e-06×R²
    4.79400000000102e-05×8.96358014890186e-06×6371000²
    4.79400000000102e-05×8.96358014890186e-06×40589641000000     		ar = 89896.0793751836m²