Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 76079 / 56175
↖ ↑ ↗
← N 24.888928°
E 28.957214°		 ← 277.06 m → N 24.888928°
E 28.959961°		 →
↑
277.01 m
↓
↑
277.01 m
↓
N 24.886437°
E 28.957214°		 ← 277.07 m →
76 749 m²		 N 24.886437°
E 28.959961°
↙ ↓ ↘

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 76079 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56175 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.580440521240234 y=0.428585052490234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.580440521240234 × 217)
    floor (0.580440521240234 × 131072)
    floor (76079.5)     		tx = 76079
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.428585052490234 × 217)
    floor (0.428585052490234 × 131072)
    floor (56175.5)     		ty = 56175
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 76079 / 56175 ti = "17/76079/56175"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/76079/56175.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 76079 ÷ 217
    76079 ÷ 131072     		x = 0.580436706542969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56175 ÷ 217
    56175 ÷ 131072     		y = 0.428581237792969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.580436706542969 × 2 - 1) × π
    0.160873413085938 × 3.1415926535     		Λ = 0.50539873
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.428581237792969 × 2 - 1) × π
    0.142837524414062 × 3.1415926535     		Φ = 0.448737317343346
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.50539873} λ = 0.50539873}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.448737317343346))-π/2
    2×atan(1.56633315460026)-π/2
    2×1.00259503392595-π/2
    2.00519006785191-1.57079632675     		φ = 0.43439374
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.50539873} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 28.957214°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43439374 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.888928°
  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 76079 KachelY 56175 0.50539873 0.43439374 28.957214 24.888928
    Oben rechts KachelX + 1 76080 KachelY 56175 0.50544667 0.43439374 28.959961 24.888928
    Unten links KachelX 76079 KachelY + 1 56176 0.50539873 0.43435026 28.957214 24.886437
    Unten rechts KachelX + 1 76080 KachelY + 1 56176 0.50544667 0.43435026 28.959961 24.886437
  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(0.43439374-0.43435026) × R
    4.34799999999846e-05 × 6371000     		dl = 277.011079999902m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43439374-0.43435026) × R
    4.34799999999846e-05 × 6371000     		dr = 277.011079999902m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.50539873-0.50544667) × cos(0.43439374) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.907125359893043 × 6371000     		do = 277.059434317917m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.50539873-0.50544667) × cos(0.43435026) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.907143658051196 × 6371000     		du = 277.065023046412m
  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(0.43439374)-sin(0.43435026))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.907125359893043-0.907143658051196)×R²
    abs(0.50544667-0.50539873)×1.82981581529074e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.82981581529074e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.82981581529074e-05×40589641000000     		ar = 76749.307206519m²