Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74213 / 60701
↖ ↑ ↗
← N 13.162400°
E 23.832092°		 ← 297.34 m → N 13.162400°
E 23.834839°		 →
↑
297.40 m
↓
↑
297.40 m
↓
N 13.159725°
E 23.832092°		 ← 297.34 m →
88 429 m²		 N 13.159725°
E 23.834839°
↙ ↓ ↘

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 74213 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60701 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566204071044922 y=0.463115692138672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566204071044922 × 217)
    floor (0.566204071044922 × 131072)
    floor (74213.5)     		tx = 74213
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.463115692138672 × 217)
    floor (0.463115692138672 × 131072)
    floor (60701.5)     		ty = 60701
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74213 / 60701 ti = "17/74213/60701"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74213/60701.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74213 ÷ 217
    74213 ÷ 131072     		x = 0.566200256347656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60701 ÷ 217
    60701 ÷ 131072     		y = 0.463111877441406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566200256347656 × 2 - 1) × π
    0.132400512695312 × 3.1415926535     		Λ = 0.41594848
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.463111877441406 × 2 - 1) × π
    0.0737762451171875 × 3.1415926535     		Φ = 0.231774909662972
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41594848} λ = 0.41594848}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.231774909662972))-π/2
    2×atan(1.26083589490887)-π/2
    2×0.900261767438294-π/2
    1.80052353487659-1.57079632675     		φ = 0.22972721
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41594848} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.832092°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.22972721 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.162400°
  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 74213 KachelY 60701 0.41594848 0.22972721 23.832092 13.162400
    Oben rechts KachelX + 1 74214 KachelY 60701 0.41599641 0.22972721 23.834839 13.162400
    Unten links KachelX 74213 KachelY + 1 60702 0.41594848 0.22968053 23.832092 13.159725
    Unten rechts KachelX + 1 74214 KachelY + 1 60702 0.41599641 0.22968053 23.834839 13.159725
  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(0.22972721-0.22968053) × R
    4.66799999999934e-05 × 6371000     		dl = 297.398279999958m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.22972721-0.22968053) × R
    4.66799999999934e-05 × 6371000     		dr = 297.398279999958m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41594848-0.41599641) × cos(0.22972721) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.973728548765856 × 6371000     		do = 297.339726319934m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41594848-0.41599641) × cos(0.22968053) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.973739177296858 × 6371000     		du = 297.342971869736m
  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(0.22972721)-sin(0.22968053))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.973728548765856-0.973739177296858)×R²
    abs(0.41599641-0.41594848)×1.0628531001422e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.0628531001422e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.0628531001422e-05×40589641000000     		ar = 88428.8058097234m²