Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74621 / 55221
↖ ↑ ↗
← N 27.242421°
E 24.952698°		 ← 271.55 m → N 27.242421°
E 24.955444°		 →
↑
271.53 m
↓
↑
271.53 m
↓
N 27.239979°
E 24.952698°		 ← 271.55 m →
73 735 m²		 N 27.239979°
E 24.955444°
↙ ↓ ↘

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 74621 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55221 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569316864013672 y=0.421306610107422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569316864013672 × 217)
    floor (0.569316864013672 × 131072)
    floor (74621.5)     		tx = 74621
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.421306610107422 × 217)
    floor (0.421306610107422 × 131072)
    floor (55221.5)     		ty = 55221
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74621 / 55221 ti = "17/74621/55221"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74621/55221.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74621 ÷ 217
    74621 ÷ 131072     		x = 0.569313049316406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55221 ÷ 217
    55221 ÷ 131072     		y = 0.421302795410156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569313049316406 × 2 - 1) × π
    0.138626098632812 × 3.1415926535     		Λ = 0.43550673
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.421302795410156 × 2 - 1) × π
    0.157394409179688 × 3.1415926535     		Φ = 0.494469119580879
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43550673} λ = 0.43550673}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.494469119580879))-π/2
    2×atan(1.63962756179753)-π/2
    2×1.02313313143733-π/2
    2.04626626287465-1.57079632675     		φ = 0.47546994
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43550673} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.952698°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47546994 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.242421°
  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 74621 KachelY 55221 0.43550673 0.47546994 24.952698 27.242421
    Oben rechts KachelX + 1 74622 KachelY 55221 0.43555467 0.47546994 24.955444 27.242421
    Unten links KachelX 74621 KachelY + 1 55222 0.43550673 0.47542732 24.952698 27.239979
    Unten rechts KachelX + 1 74622 KachelY + 1 55222 0.43555467 0.47542732 24.955444 27.239979
  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(0.47546994-0.47542732) × R
    4.26199999999932e-05 × 6371000     		dl = 271.532019999957m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47546994-0.47542732) × R
    4.26199999999932e-05 × 6371000     		dr = 271.532019999957m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43550673-0.43555467) × cos(0.47546994) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.889077701803909 × 6371000     		do = 271.54721499078m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43550673-0.43555467) × cos(0.47542732) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.889097210570384 × 6371000     		du = 271.553173470217m
  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(0.47546994)-sin(0.47542732))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.889077701803909-0.889097210570384)×R²
    abs(0.43555467-0.43550673)×1.95087664750515e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.95087664750515e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.95087664750515e-05×40589641000000     		ar = 73734.5727819491m²