Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73969 / 56933
↖ ↑ ↗
← N 22.986210°
E 23.161926°		 ← 281.17 m → N 22.986210°
E 23.164673°		 →
↑
281.15 m
↓
↑
281.15 m
↓
N 22.983681°
E 23.161926°		 ← 281.18 m →
79 054 m²		 N 22.983681°
E 23.164673°
↙ ↓ ↘

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 73969 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56933 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564342498779297 y=0.434368133544922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564342498779297 × 217)
    floor (0.564342498779297 × 131072)
    floor (73969.5)     		tx = 73969
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.434368133544922 × 217)
    floor (0.434368133544922 × 131072)
    floor (56933.5)     		ty = 56933
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73969 / 56933 ti = "17/73969/56933"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73969/56933.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73969 ÷ 217
    73969 ÷ 131072     		x = 0.564338684082031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56933 ÷ 217
    56933 ÷ 131072     		y = 0.434364318847656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564338684082031 × 2 - 1) × π
    0.128677368164062 × 3.1415926535     		Λ = 0.40425187
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.434364318847656 × 2 - 1) × π
    0.131271362304688 × 3.1415926535     		Φ = 0.412401147431343
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40425187} λ = 0.40425187}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.412401147431343))-π/2
    2×atan(1.5104402240316)-π/2
    2×0.985990684164551-π/2
    1.9719813683291-1.57079632675     		φ = 0.40118504
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40425187} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.161926°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.40118504 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.986210°
  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 73969 KachelY 56933 0.40425187 0.40118504 23.161926 22.986210
    Oben rechts KachelX + 1 73970 KachelY 56933 0.40429981 0.40118504 23.164673 22.986210
    Unten links KachelX 73969 KachelY + 1 56934 0.40425187 0.40114091 23.161926 22.983681
    Unten rechts KachelX + 1 73970 KachelY + 1 56934 0.40429981 0.40114091 23.164673 22.983681
  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(0.40118504-0.40114091) × R
    4.41299999999756e-05 × 6371000     		dl = 281.152229999844m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.40118504-0.40114091) × R
    4.41299999999756e-05 × 6371000     		dr = 281.152229999844m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40425187-0.40429981) × cos(0.40118504) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.920598871066505 × 6371000     		do = 281.174591438468m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40425187-0.40429981) × cos(0.40114091) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.92061610335709 × 6371000     		du = 281.179854623571m
  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(0.40118504)-sin(0.40114091))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.920598871066505-0.92061610335709)×R²
    abs(0.40429981-0.40425187)×1.72322905848121e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.72322905848121e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.72322905848121e-05×40589641000000     		ar = 79053.6032931743m²