Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73783 / 73699
↖ ↑ ↗
← S 21.869146°
E 22.651062°		 ← 283.45 m → S 21.869146°
E 22.653809°		 →
↑
283.38 m
↓
↑
283.38 m
↓
S 21.871694°
E 22.651062°		 ← 283.44 m →
80 323 m²		 S 21.871694°
E 22.653809°
↙ ↓ ↘

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 73783 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 73699 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.562923431396484 y=0.562282562255859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.562923431396484 × 217)
    floor (0.562923431396484 × 131072)
    floor (73783.5)     		tx = 73783
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.562282562255859 × 217)
    floor (0.562282562255859 × 131072)
    floor (73699.5)     		ty = 73699
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73783 / 73699 ti = "17/73783/73699"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73783/73699.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73783 ÷ 217
    73783 ÷ 131072     		x = 0.562919616699219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 73699 ÷ 217
    73699 ÷ 131072     		y = 0.562278747558594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.562919616699219 × 2 - 1) × π
    0.125839233398438 × 3.1415926535     		Λ = 0.39533561
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.562278747558594 × 2 - 1) × π
    -0.124557495117188 × 3.1415926535     		Φ = -0.391308911598518
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39533561} λ = 0.39533561}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.391308911598518))-π/2
    2×atan(0.676171246633012)-π/2
    2×0.594553864624725-π/2
    1.18910772924945-1.57079632675     		φ = -0.38168860
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39533561} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.651062°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.38168860 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -21.869146°
  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 73783 KachelY 73699 0.39533561 -0.38168860 22.651062 -21.869146
    Oben rechts KachelX + 1 73784 KachelY 73699 0.39538355 -0.38168860 22.653809 -21.869146
    Unten links KachelX 73783 KachelY + 1 73700 0.39533561 -0.38173308 22.651062 -21.871694
    Unten rechts KachelX + 1 73784 KachelY + 1 73700 0.39538355 -0.38173308 22.653809 -21.871694
  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(-0.38168860--0.38173308) × R
    4.44800000000134e-05 × 6371000     		dl = 283.382080000085m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.38168860--0.38173308) × R
    4.44800000000134e-05 × 6371000     		dr = 283.382080000085m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39533561-0.39538355) × cos(-0.38168860) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.928036975586604 × 6371000     		do = 283.446380015715m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39533561-0.39538355) × cos(-0.38173308) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.928020406398633 × 6371000     		du = 283.441319359217m
  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(-0.38168860)-sin(-0.38173308))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.928036975586604-0.928020406398633)×R²
    abs(0.39538355-0.39533561)×1.6569187971216e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.6569187971216e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.6569187971216e-05×40589641000000     		ar = 80322.9077008644m²