Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73957 / 60513
↖ ↑ ↗
← N 13.664669°
E 23.128967°		 ← 296.78 m → N 13.664669°
E 23.131714°		 →
↑
296.76 m
↓
↑
296.76 m
↓
N 13.662000°
E 23.128967°		 ← 296.78 m →
88 073 m²		 N 13.662000°
E 23.131714°
↙ ↓ ↘

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 73957 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60513 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564250946044922 y=0.461681365966797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564250946044922 × 217)
    floor (0.564250946044922 × 131072)
    floor (73957.5)     		tx = 73957
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.461681365966797 × 217)
    floor (0.461681365966797 × 131072)
    floor (60513.5)     		ty = 60513
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73957 / 60513 ti = "17/73957/60513"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73957/60513.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73957 ÷ 217
    73957 ÷ 131072     		x = 0.564247131347656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60513 ÷ 217
    60513 ÷ 131072     		y = 0.461677551269531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564247131347656 × 2 - 1) × π
    0.128494262695312 × 3.1415926535     		Λ = 0.40367663
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.461677551269531 × 2 - 1) × π
    0.0766448974609375 × 3.1415926535     		Φ = 0.240787046791542
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40367663} λ = 0.40367663}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.240787046791542))-π/2
    2×atan(1.2722500767227)-π/2
    2×0.904644899811064-π/2
    1.80928979962213-1.57079632675     		φ = 0.23849347
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40367663} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.128967°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.23849347 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.664669°
  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 73957 KachelY 60513 0.40367663 0.23849347 23.128967 13.664669
    Oben rechts KachelX + 1 73958 KachelY 60513 0.40372457 0.23849347 23.131714 13.664669
    Unten links KachelX 73957 KachelY + 1 60514 0.40367663 0.23844689 23.128967 13.662000
    Unten rechts KachelX + 1 73958 KachelY + 1 60514 0.40372457 0.23844689 23.131714 13.662000
  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(0.23849347-0.23844689) × R
    4.65800000000183e-05 × 6371000     		dl = 296.761180000116m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.23849347-0.23844689) × R
    4.65800000000183e-05 × 6371000     		dr = 296.761180000116m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40367663-0.40372457) × cos(0.23849347) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.971694978564381 × 6371000     		do = 296.780657882459m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40367663-0.40372457) × cos(0.23844689) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.971705981523202 × 6371000     		du = 296.784018469299m
  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(0.23849347)-sin(0.23844689))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.971694978564381-0.971705981523202)×R²
    abs(0.40372457-0.40367663)×1.10029588207272e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.10029588207272e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.10029588207272e-05×40589641000000     		ar = 88073.4768961908m²