Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73778 / 73694
↖ ↑ ↗
← S 21.856400°
E 22.637329°		 ← 283.41 m → S 21.856400°
E 22.640075°		 →
↑
283.45 m
↓
↑
283.45 m
↓
S 21.858950°
E 22.637329°		 ← 283.41 m →
80 331 m²		 S 21.858950°
E 22.640075°
↙ ↓ ↘

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 73778 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 73694 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.562885284423828 y=0.562244415283203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.562885284423828 × 217)
    floor (0.562885284423828 × 131072)
    floor (73778.5)     		tx = 73778
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.562244415283203 × 217)
    floor (0.562244415283203 × 131072)
    floor (73694.5)     		ty = 73694
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73778 / 73694 ti = "17/73778/73694"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73778/73694.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73778 ÷ 217
    73778 ÷ 131072     		x = 0.562881469726562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 73694 ÷ 217
    73694 ÷ 131072     		y = 0.562240600585938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.562881469726562 × 2 - 1) × π
    0.125762939453125 × 3.1415926535     		Λ = 0.39509593
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.562240600585938 × 2 - 1) × π
    -0.124481201171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.391069227100418
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39509593} λ = 0.39509593}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.391069227100418))-π/2
    2×atan(0.676333333823008)-π/2
    2×0.594665087627174-π/2
    1.18933017525435-1.57079632675     		φ = -0.38146615
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39509593} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.637329°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.38146615 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -21.856400°
  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 73778 KachelY 73694 0.39509593 -0.38146615 22.637329 -21.856400
    Oben rechts KachelX + 1 73779 KachelY 73694 0.39514386 -0.38146615 22.640075 -21.856400
    Unten links KachelX 73778 KachelY + 1 73695 0.39509593 -0.38151064 22.637329 -21.858950
    Unten rechts KachelX + 1 73779 KachelY + 1 73695 0.39514386 -0.38151064 22.640075 -21.858950
  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(-0.38146615--0.38151064) × R
    4.44900000000081e-05 × 6371000     		dl = 283.445790000052m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.38146615--0.38151064) × R
    4.44900000000081e-05 × 6371000     		dr = 283.445790000052m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39509593-0.39514386) × cos(-0.38146615) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.928119812598483 × 6371000     		do = 283.412550058466m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39509593-0.39514386) × cos(-0.38151064) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.928103248870143 × 6371000     		du = 283.407492124755m
  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(-0.38146615)-sin(-0.38151064))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.928119812598483-0.928103248870143)×R²
    abs(0.39514386-0.39509593)×1.65637283401354e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.65637283401354e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.65637283401354e-05×40589641000000     		ar = 80331.3773355666m²