Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73217 / 76286
↖ ↑ ↗
← S 28.299544°
E 21.096497°		 ← 268.87 m → S 28.299544°
E 21.099243°		 →
↑
268.92 m
↓
↑
268.92 m
↓
S 28.301962°
E 21.096497°		 ← 268.86 m →
72 302 m²		 S 28.301962°
E 21.099243°
↙ ↓ ↘

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 73217 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76286 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.558605194091797 y=0.582019805908203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.558605194091797 × 217)
    floor (0.558605194091797 × 131072)
    floor (73217.5)     		tx = 73217
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.582019805908203 × 217)
    floor (0.582019805908203 × 131072)
    floor (76286.5)     		ty = 76286
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73217 / 76286 ti = "17/73217/76286"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73217/76286.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73217 ÷ 217
    73217 ÷ 131072     		x = 0.558601379394531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76286 ÷ 217
    76286 ÷ 131072     		y = 0.582015991210938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.558601379394531 × 2 - 1) × π
    0.117202758789062 × 3.1415926535     		Λ = 0.36820333
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.582015991210938 × 2 - 1) × π
    -0.164031982421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.515321670915604
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.36820333} λ = 0.36820333}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.515321670915604))-π/2
    2×atan(0.597308426963923)-π/2
    2×0.538438052152218-π/2
    1.07687610430444-1.57079632675     		φ = -0.49392022
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.36820333} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 21.096497°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.49392022 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -28.299544°
  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 73217 KachelY 76286 0.36820333 -0.49392022 21.096497 -28.299544
    Oben rechts KachelX + 1 73218 KachelY 76286 0.36825126 -0.49392022 21.099243 -28.299544
    Unten links KachelX 73217 KachelY + 1 76287 0.36820333 -0.49396243 21.096497 -28.301962
    Unten rechts KachelX + 1 73218 KachelY + 1 76287 0.36825126 -0.49396243 21.099243 -28.301962
  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(-0.49392022--0.49396243) × R
    4.2209999999987e-05 × 6371000     		dl = 268.919909999917m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.49392022--0.49396243) × R
    4.2209999999987e-05 × 6371000     		dr = 268.919909999917m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.36820333-0.36825126) × cos(-0.49392022) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.880481126424298 × 6371000     		do = 268.865504141775m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.36820333-0.36825126) × cos(-0.49396243) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.880461114672402 × 6371000     		du = 268.859393312592m
  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(-0.49392022)-sin(-0.49396243))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.880481126424298-0.880461114672402)×R²
    abs(0.36825126-0.36820333)×2.0011751896587e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.0011751896587e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.0011751896587e-05×40589641000000     		ar = 72302.4655247888m²