Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73253 / 76275
↖ ↑ ↗
← S 28.272939°
E 21.195373°		 ← 268.99 m → S 28.272939°
E 21.198120°		 →
↑
268.98 m
↓
↑
268.98 m
↓
S 28.275358°
E 21.195373°		 ← 268.98 m →
72 353 m²		 S 28.275358°
E 21.198120°
↙ ↓ ↘

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 73253 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76275 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.558879852294922 y=0.581935882568359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.558879852294922 × 217)
    floor (0.558879852294922 × 131072)
    floor (73253.5)     		tx = 73253
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.581935882568359 × 217)
    floor (0.581935882568359 × 131072)
    floor (76275.5)     		ty = 76275
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73253 / 76275 ti = "17/73253/76275"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73253/76275.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73253 ÷ 217
    73253 ÷ 131072     		x = 0.558876037597656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76275 ÷ 217
    76275 ÷ 131072     		y = 0.581932067871094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.558876037597656 × 2 - 1) × π
    0.117752075195312 × 3.1415926535     		Λ = 0.36992905
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.581932067871094 × 2 - 1) × π
    -0.163864135742188 × 3.1415926535     		Φ = -0.514794365019783
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.36992905} λ = 0.36992905}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.514794365019783))-π/2
    2×atan(0.597623474274936)-π/2
    2×0.538670222606577-π/2
    1.07734044521315-1.57079632675     		φ = -0.49345588
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.36992905} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 21.195373°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.49345588 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -28.272939°
  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 73253 KachelY 76275 0.36992905 -0.49345588 21.195373 -28.272939
    Oben rechts KachelX + 1 73254 KachelY 76275 0.36997699 -0.49345588 21.198120 -28.272939
    Unten links KachelX 73253 KachelY + 1 76276 0.36992905 -0.49349810 21.195373 -28.275358
    Unten rechts KachelX + 1 73254 KachelY + 1 76276 0.36997699 -0.49349810 21.198120 -28.275358
  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(-0.49345588--0.49349810) × R
    4.22199999999817e-05 × 6371000     		dl = 268.983619999884m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.49345588--0.49349810) × R
    4.22199999999817e-05 × 6371000     		dr = 268.983619999884m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.36992905-0.36997699) × cos(-0.49345588) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.880701166360699 × 6371000     		do = 268.988805454715m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.36992905-0.36997699) × cos(-0.49349810) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.880681167130915 × 6371000     		du = 268.982697175158m
  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(-0.49345588)-sin(-0.49349810))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.880701166360699-0.880681167130915)×R²
    abs(0.36997699-0.36992905)×1.9999229784351e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.9999229784351e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.9999229784351e-05×40589641000000     		ar = 72352.7611278265m²