Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74688 / 53696
↖ ↑ ↗
← N 30.902225°
E 25.136719°		 ← 262.01 m → N 30.902225°
E 25.139465°		 →
↑
262.10 m
↓
↑
262.10 m
↓
N 30.899868°
E 25.136719°		 ← 262.02 m →
68 676 m²		 N 30.899868°
E 25.139465°
↙ ↓ ↘

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 74688 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 53696 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569828033447266 y=0.409671783447266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569828033447266 × 217)
    floor (0.569828033447266 × 131072)
    floor (74688.5)     		tx = 74688
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.409671783447266 × 217)
    floor (0.409671783447266 × 131072)
    floor (53696.5)     		ty = 53696
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74688 / 53696 ti = "17/74688/53696"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74688/53696.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74688 ÷ 217
    74688 ÷ 131072     		x = 0.56982421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 53696 ÷ 217
    53696 ÷ 131072     		y = 0.40966796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56982421875 × 2 - 1) × π
    0.1396484375 × 3.1415926535     		Λ = 0.43871851
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.40966796875 × 2 - 1) × π
    0.1806640625 × 3.1415926535     		Φ = 0.567572891501465
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43871851} λ = 0.43871851}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.567572891501465))-π/2
    2×atan(1.76398047953736)-π/2
    2×1.05507094703868-π/2
    2.11014189407735-1.57079632675     		φ = 0.53934557
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43871851} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.136719°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.53934557 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 30.902225°
  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 74688 KachelY 53696 0.43871851 0.53934557 25.136719 30.902225
    Oben rechts KachelX + 1 74689 KachelY 53696 0.43876644 0.53934557 25.139465 30.902225
    Unten links KachelX 74688 KachelY + 1 53697 0.43871851 0.53930443 25.136719 30.899868
    Unten rechts KachelX + 1 74689 KachelY + 1 53697 0.43876644 0.53930443 25.139465 30.899868
  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(0.53934557-0.53930443) × R
    4.11400000001061e-05 × 6371000     		dl = 262.102940000676m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.53934557-0.53930443) × R
    4.11400000001061e-05 × 6371000     		dr = 262.102940000676m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43871851-0.43876644) × cos(0.53934557) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.858044963687684 × 6371000     		do = 262.014351942804m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43871851-0.43876644) × cos(0.53930443) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.858066091419421 × 6371000     		du = 262.020803549857m
  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(0.53934557)-sin(0.53930443))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.858044963687684-0.858066091419421)×R²
    abs(0.43876644-0.43871851)×2.1127731737236e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.1127731737236e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.1127731737236e-05×40589641000000     		ar = 68675.5774687676m²