Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 76317 / 58679
↖ ↑ ↗
← N 18.503052°
E 29.610901°		 ← 289.64 m → N 18.503052°
E 29.613647°		 →
↑
289.63 m
↓
↑
289.63 m
↓
N 18.500447°
E 29.610901°		 ← 289.64 m →
83 887 m²		 N 18.500447°
E 29.613647°
↙ ↓ ↘

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 76317 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58679 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.582256317138672 y=0.447689056396484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.582256317138672 × 217)
    floor (0.582256317138672 × 131072)
    floor (76317.5)     		tx = 76317
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.447689056396484 × 217)
    floor (0.447689056396484 × 131072)
    floor (58679.5)     		ty = 58679
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 76317 / 58679 ti = "17/76317/58679"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/76317/58679.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 76317 ÷ 217
    76317 ÷ 131072     		x = 0.582252502441406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58679 ÷ 217
    58679 ÷ 131072     		y = 0.447685241699219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.582252502441406 × 2 - 1) × π
    0.164505004882812 × 3.1415926535     		Λ = 0.51680771
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.447685241699219 × 2 - 1) × π
    0.104629516601562 × 3.1415926535     		Φ = 0.328703320694725
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51680771} λ = 0.51680771}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.328703320694725))-π/2
    2×atan(1.3891656577431)-π/2
    2×0.946867753629958-π/2
    1.89373550725992-1.57079632675     		φ = 0.32293918
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51680771} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.610901°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.32293918 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 18.503052°
  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 76317 KachelY 58679 0.51680771 0.32293918 29.610901 18.503052
    Oben rechts KachelX + 1 76318 KachelY 58679 0.51685565 0.32293918 29.613647 18.503052
    Unten links KachelX 76317 KachelY + 1 58680 0.51680771 0.32289372 29.610901 18.500447
    Unten rechts KachelX + 1 76318 KachelY + 1 58680 0.51685565 0.32289372 29.613647 18.500447
  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(0.32293918-0.32289372) × R
    4.54599999999972e-05 × 6371000     		dl = 289.625659999982m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.32293918-0.32289372) × R
    4.54599999999972e-05 × 6371000     		dr = 289.625659999982m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51680771-0.51685565) × cos(0.32293918) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.948306751555417 × 6371000     		do = 289.63729134062m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51680771-0.51685565) × cos(0.32289372) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.948321177541623 × 6371000     		du = 289.641697408132m
  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(0.32293918)-sin(0.32289372))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.948306751555417-0.948321177541623)×R²
    abs(0.51685565-0.51680771)×1.44259862060458e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.44259862060458e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.44259862060458e-05×40589641000000     		ar = 83887.0297347479m²