Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 76305 / 58575
↖ ↑ ↗
← N 18.773716°
E 29.577942°		 ← 289.18 m → N 18.773716°
E 29.580689°		 →
↑
289.18 m
↓
↑
289.18 m
↓
N 18.771115°
E 29.577942°		 ← 289.18 m →
83 625 m²		 N 18.771115°
E 29.580689°
↙ ↓ ↘

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 76305 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58575 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.582164764404297 y=0.446895599365234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.582164764404297 × 217)
    floor (0.582164764404297 × 131072)
    floor (76305.5)     		tx = 76305
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.446895599365234 × 217)
    floor (0.446895599365234 × 131072)
    floor (58575.5)     		ty = 58575
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 76305 / 58575 ti = "17/76305/58575"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/76305/58575.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 76305 ÷ 217
    76305 ÷ 131072     		x = 0.582160949707031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58575 ÷ 217
    58575 ÷ 131072     		y = 0.446891784667969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.582160949707031 × 2 - 1) × π
    0.164321899414062 × 3.1415926535     		Λ = 0.51623247
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.446891784667969 × 2 - 1) × π
    0.106216430664062 × 3.1415926535     		Φ = 0.333688758255211
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51623247} λ = 0.51623247}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.333688758255211))-π/2
    2×atan(1.39610854868537)-π/2
    2×0.949229737878594-π/2
    1.89845947575719-1.57079632675     		φ = 0.32766315
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51623247} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.577942°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.32766315 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 18.773716°
  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 76305 KachelY 58575 0.51623247 0.32766315 29.577942 18.773716
    Oben rechts KachelX + 1 76306 KachelY 58575 0.51628041 0.32766315 29.580689 18.773716
    Unten links KachelX 76305 KachelY + 1 58576 0.51623247 0.32761776 29.577942 18.771115
    Unten rechts KachelX + 1 76306 KachelY + 1 58576 0.51628041 0.32761776 29.580689 18.771115
  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(0.32766315-0.32761776) × R
    4.5390000000034e-05 × 6371000     		dl = 289.179690000217m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.32766315-0.32761776) × R
    4.5390000000034e-05 × 6371000     		dr = 289.179690000217m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51623247-0.51628041) × cos(0.32766315) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.946796999685126 × 6371000     		do = 289.17617425842m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51623247-0.51628041) × cos(0.32761776) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.946811606636437 × 6371000     		du = 289.180635597333m
  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(0.32766315)-sin(0.32761776))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.946796999685126-0.946811606636437)×R²
    abs(0.51628041-0.51623247)×1.46069513115021e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.46069513115021e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.46069513115021e-05×40589641000000     		ar = 83624.521506195m²