Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77602 / 58074
↖ ↑ ↗
← N 20.071411°
E 33.140259°		 ← 286.88 m → N 20.071411°
E 33.143006°		 →
↑
286.82 m
↓
↑
286.82 m
↓
N 20.068831°
E 33.140259°		 ← 286.88 m →
82 283 m²		 N 20.068831°
E 33.143006°
↙ ↓ ↘

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 77602 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58074 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592060089111328 y=0.443073272705078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592060089111328 × 217)
    floor (0.592060089111328 × 131072)
    floor (77602.5)     		tx = 77602
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.443073272705078 × 217)
    floor (0.443073272705078 × 131072)
    floor (58074.5)     		ty = 58074
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77602 / 58074 ti = "17/77602/58074"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77602/58074.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77602 ÷ 217
    77602 ÷ 131072     		x = 0.592056274414062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58074 ÷ 217
    58074 ÷ 131072     		y = 0.443069458007812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.592056274414062 × 2 - 1) × π
    0.184112548828125 × 3.1415926535     		Λ = 0.57840663
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.443069458007812 × 2 - 1) × π
    0.113861083984375 × 3.1415926535     		Φ = 0.357705144964859
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.57840663} λ = 0.57840663}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.357705144964859))-π/2
    2×atan(1.43004390266497)-π/2
    2×0.960554264067873-π/2
    1.92110852813575-1.57079632675     		φ = 0.35031220
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.57840663} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.140259°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35031220 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.071411°
  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 77602 KachelY 58074 0.57840663 0.35031220 33.140259 20.071411
    Oben rechts KachelX + 1 77603 KachelY 58074 0.57845457 0.35031220 33.143006 20.071411
    Unten links KachelX 77602 KachelY + 1 58075 0.57840663 0.35026718 33.140259 20.068831
    Unten rechts KachelX + 1 77603 KachelY + 1 58075 0.57845457 0.35026718 33.143006 20.068831
  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(0.35031220-0.35026718) × R
    4.50200000000067e-05 × 6371000     		dl = 286.822420000043m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35031220-0.35026718) × R
    4.50200000000067e-05 × 6371000     		dr = 286.822420000043m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.57840663-0.57845457) × cos(0.35031220) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.939265614373846 × 6371000     		do = 286.875895326499m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.57840663-0.57845457) × cos(0.35026718) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.939281063883641 × 6371000     		du = 286.88061400446m
  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(0.35031220)-sin(0.35026718))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.939265614373846-0.939281063883641)×R²
    abs(0.57845457-0.57840663)×1.54495097947072e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.54495097947072e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.54495097947072e-05×40589641000000     		ar = 82283.1152624986m²