Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 76429 / 58457
↖ ↑ ↗
← N 19.080289°
E 29.918518°		 ← 288.59 m → N 19.080289°
E 29.921264°		 →
↑
288.61 m
↓
↑
288.61 m
↓
N 19.077693°
E 29.918518°		 ← 288.59 m →
83 288 m²		 N 19.077693°
E 29.921264°
↙ ↓ ↘

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 76429 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58457 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.583110809326172 y=0.445995330810547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.583110809326172 × 217)
    floor (0.583110809326172 × 131072)
    floor (76429.5)     		tx = 76429
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.445995330810547 × 217)
    floor (0.445995330810547 × 131072)
    floor (58457.5)     		ty = 58457
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 76429 / 58457 ti = "17/76429/58457"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/76429/58457.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 76429 ÷ 217
    76429 ÷ 131072     		x = 0.583106994628906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58457 ÷ 217
    58457 ÷ 131072     		y = 0.445991516113281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.583106994628906 × 2 - 1) × π
    0.166213989257812 × 3.1415926535     		Λ = 0.52217665
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.445991516113281 × 2 - 1) × π
    0.108016967773438 × 3.1415926535     		Φ = 0.339345312410378
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.52217665} λ = 0.52217665}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.339345312410378))-π/2
    2×atan(1.40402808983768)-π/2
    2×0.951905093424118-π/2
    1.90381018684824-1.57079632675     		φ = 0.33301386
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.52217665} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.918518°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.33301386 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.080289°
  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 76429 KachelY 58457 0.52217665 0.33301386 29.918518 19.080289
    Oben rechts KachelX + 1 76430 KachelY 58457 0.52222458 0.33301386 29.921264 19.080289
    Unten links KachelX 76429 KachelY + 1 58458 0.52217665 0.33296856 29.918518 19.077693
    Unten rechts KachelX + 1 76430 KachelY + 1 58458 0.52222458 0.33296856 29.921264 19.077693
  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(0.33301386-0.33296856) × R
    4.52999999999704e-05 × 6371000     		dl = 288.606299999811m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.33301386-0.33296856) × R
    4.52999999999704e-05 × 6371000     		dr = 288.606299999811m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.52217665-0.52222458) × cos(0.33301386) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.945061428070724 × 6371000     		do = 288.585876150552m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.52217665-0.52222458) × cos(0.33296856) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.945076235344501 × 6371000     		du = 288.590397729731m
  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(0.33301386)-sin(0.33296856))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.945061428070724-0.945076235344501)×R²
    abs(0.52222458-0.52217665)×1.48072737770066e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.48072737770066e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.48072737770066e-05×40589641000000     		ar = 83288.3544403134m²