Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 76604 / 59214
↖ ↑ ↗
← N 17.104043°
E 30.399170°		 ← 291.92 m → N 17.104043°
E 30.401916°		 →
↑
291.92 m
↓
↑
291.92 m
↓
N 17.101417°
E 30.399170°		 ← 291.92 m →
85 217 m²		 N 17.101417°
E 30.401916°
↙ ↓ ↘

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 76604 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 59214 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.584445953369141 y=0.451770782470703 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.584445953369141 × 217)
    floor (0.584445953369141 × 131072)
    floor (76604.5)     		tx = 76604
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.451770782470703 × 217)
    floor (0.451770782470703 × 131072)
    floor (59214.5)     		ty = 59214
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 76604 / 59214 ti = "17/76604/59214"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/76604/59214.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 76604 ÷ 217
    76604 ÷ 131072     		x = 0.584442138671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 59214 ÷ 217
    59214 ÷ 131072     		y = 0.451766967773438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.584442138671875 × 2 - 1) × π
    0.16888427734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.53056560
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.451766967773438 × 2 - 1) × π
    0.096466064453125 × 3.1415926535     		Φ = 0.303057079397995
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.53056560} λ = 0.53056560}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.303057079397995))-π/2
    2×atan(1.35399174727046)-π/2
    2×0.934659092129365-π/2
    1.86931818425873-1.57079632675     		φ = 0.29852186
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.53056560} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 30.399170°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.29852186 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 17.104043°
  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 76604 KachelY 59214 0.53056560 0.29852186 30.399170 17.104043
    Oben rechts KachelX + 1 76605 KachelY 59214 0.53061354 0.29852186 30.401916 17.104043
    Unten links KachelX 76604 KachelY + 1 59215 0.53056560 0.29847604 30.399170 17.101417
    Unten rechts KachelX + 1 76605 KachelY + 1 59215 0.53061354 0.29847604 30.401916 17.101417
  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(0.29852186-0.29847604) × R
    4.58200000000297e-05 × 6371000     		dl = 291.919220000189m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.29852186-0.29847604) × R
    4.58200000000297e-05 × 6371000     		dr = 291.919220000189m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.53056560-0.53061354) × cos(0.29852186) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.955772265548677 × 6371000     		do = 291.917451477166m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.53056560-0.53061354) × cos(0.29847604) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.955785740563076 × 6371000     		du = 291.92156709341m
  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(0.29852186)-sin(0.29847604))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.955772265548677-0.955785740563076)×R²
    abs(0.53061354-0.53056560)×1.3475014398967e-05×R²
    4.79400000000796e-05×1.3475014398967e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×1.3475014398967e-05×40589641000000     		ar = 85216.91546821m²