Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73599 / 76681
↖ ↑ ↗
← S 29.250460°
E 22.145691°		 ← 266.48 m → S 29.250460°
E 22.148438°		 →
↑
266.44 m
↓
↑
266.44 m
↓
S 29.252856°
E 22.145691°		 ← 266.48 m →
70 999 m²		 S 29.252856°
E 22.148438°
↙ ↓ ↘

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 73599 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76681 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.561519622802734 y=0.585033416748047 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.561519622802734 × 217)
    floor (0.561519622802734 × 131072)
    floor (73599.5)     		tx = 73599
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.585033416748047 × 217)
    floor (0.585033416748047 × 131072)
    floor (76681.5)     		ty = 76681
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73599 / 76681 ti = "17/73599/76681"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73599/76681.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73599 ÷ 217
    73599 ÷ 131072     		x = 0.561515808105469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76681 ÷ 217
    76681 ÷ 131072     		y = 0.585029602050781
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.561515808105469 × 2 - 1) × π
    0.123031616210938 × 3.1415926535     		Λ = 0.38651522
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.585029602050781 × 2 - 1) × π
    -0.170059204101562 × 3.1415926535     		Φ = -0.534256746265526
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.38651522} λ = 0.38651522}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.534256746265526))-π/2
    2×atan(0.586104752841452)-π/2
    2×0.530139749158503-π/2
    1.06027949831701-1.57079632675     		φ = -0.51051683
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.38651522} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.145691°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.51051683 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -29.250460°
  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 73599 KachelY 76681 0.38651522 -0.51051683 22.145691 -29.250460
    Oben rechts KachelX + 1 73600 KachelY 76681 0.38656316 -0.51051683 22.148438 -29.250460
    Unten links KachelX 73599 KachelY + 1 76682 0.38651522 -0.51055865 22.145691 -29.252856
    Unten rechts KachelX + 1 73600 KachelY + 1 76682 0.38656316 -0.51055865 22.148438 -29.252856
  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(-0.51051683--0.51055865) × R
    4.18199999999702e-05 × 6371000     		dl = 266.43521999981m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.51051683--0.51055865) × R
    4.18199999999702e-05 × 6371000     		dr = 266.43521999981m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.38651522-0.38656316) × cos(-0.51051683) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.872492086449669 × 6371000     		do = 266.481541148168m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.38651522-0.38656316) × cos(-0.51055865) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.87247165125363 × 6371000     		du = 266.475299713296m
  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(-0.51051683)-sin(-0.51055865))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.872492086449669-0.87247165125363)×R²
    abs(0.38656316-0.38651522)×2.04351960393367e-05×R²
    4.79400000000241e-05×2.04351960393367e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.04351960393367e-05×40589641000000     		ar = 70999.2365830595m²