Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77262 / 57487
↖ ↑ ↗
← N 21.578273°
E 32.206421°		 ← 284.02 m → N 21.578273°
E 32.209167°		 →
↑
284.02 m
↓
↑
284.02 m
↓
N 21.575719°
E 32.206421°		 ← 284.03 m →
80 668 m²		 N 21.575719°
E 32.209167°
↙ ↓ ↘

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 77262 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57487 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.589466094970703 y=0.438594818115234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.589466094970703 × 217)
    floor (0.589466094970703 × 131072)
    floor (77262.5)     		tx = 77262
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.438594818115234 × 217)
    floor (0.438594818115234 × 131072)
    floor (57487.5)     		ty = 57487
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77262 / 57487 ti = "17/77262/57487"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77262/57487.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77262 ÷ 217
    77262 ÷ 131072     		x = 0.589462280273438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57487 ÷ 217
    57487 ÷ 131072     		y = 0.438591003417969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.589462280273438 × 2 - 1) × π
    0.178924560546875 × 3.1415926535     		Λ = 0.56210808
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.438591003417969 × 2 - 1) × π
    0.122817993164062 × 3.1415926535     		Φ = 0.385844105041832
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.56210808} λ = 0.56210808}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.385844105041832))-π/2
    2×atan(1.47085535400666)-π/2
    2×0.973704119162245-π/2
    1.94740823832449-1.57079632675     		φ = 0.37661191
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.56210808} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 32.206421°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37661191 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.578273°
  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 77262 KachelY 57487 0.56210808 0.37661191 32.206421 21.578273
    Oben rechts KachelX + 1 77263 KachelY 57487 0.56215602 0.37661191 32.209167 21.578273
    Unten links KachelX 77262 KachelY + 1 57488 0.56210808 0.37656733 32.206421 21.575719
    Unten rechts KachelX + 1 77263 KachelY + 1 57488 0.56215602 0.37656733 32.209167 21.575719
  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(0.37661191-0.37656733) × R
    4.45800000000163e-05 × 6371000     		dl = 284.019180000104m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37661191-0.37656733) × R
    4.45800000000163e-05 × 6371000     		dr = 284.019180000104m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.56210808-0.56215602) × cos(0.37661191) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.92991601496838 × 6371000     		do = 284.020287009382m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.56210808-0.56215602) × cos(0.37656733) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.929932409317731 × 6371000     		du = 284.025294265665m
  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(0.37661191)-sin(0.37656733))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.92991601496838-0.929932409317731)×R²
    abs(0.56215602-0.56210808)×1.63943493516339e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.63943493516339e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.63943493516339e-05×40589641000000     		ar = 80667.9201115795m²