Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77632 / 57408
↖ ↑ ↗
← N 21.779905°
E 33.222656°		 ← 283.56 m → N 21.779905°
E 33.225403°		 →
↑
283.64 m
↓
↑
283.64 m
↓
N 21.777355°
E 33.222656°		 ← 283.57 m →
80 430 m²		 N 21.777355°
E 33.225403°
↙ ↓ ↘

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 77632 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57408 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592288970947266 y=0.437992095947266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592288970947266 × 217)
    floor (0.592288970947266 × 131072)
    floor (77632.5)     		tx = 77632
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.437992095947266 × 217)
    floor (0.437992095947266 × 131072)
    floor (57408.5)     		ty = 57408
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77632 / 57408 ti = "17/77632/57408"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77632/57408.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77632 ÷ 217
    77632 ÷ 131072     		x = 0.59228515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57408 ÷ 217
    57408 ÷ 131072     		y = 0.43798828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.59228515625 × 2 - 1) × π
    0.1845703125 × 3.1415926535     		Λ = 0.57984474
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.43798828125 × 2 - 1) × π
    0.1240234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.389631120111816
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.57984474} λ = 0.57984474}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.389631120111816))-π/2
    2×atan(1.47643606584833)-π/2
    2×0.9754636928922-π/2
    1.9509273857844-1.57079632675     		φ = 0.38013106
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.57984474} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.222656°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.38013106 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.779905°
  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 77632 KachelY 57408 0.57984474 0.38013106 33.222656 21.779905
    Oben rechts KachelX + 1 77633 KachelY 57408 0.57989267 0.38013106 33.225403 21.779905
    Unten links KachelX 77632 KachelY + 1 57409 0.57984474 0.38008654 33.222656 21.777355
    Unten rechts KachelX + 1 77633 KachelY + 1 57409 0.57989267 0.38008654 33.225403 21.777355
  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(0.38013106-0.38008654) × R
    4.45200000000479e-05 × 6371000     		dl = 283.636920000305m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.38013106-0.38008654) × R
    4.45200000000479e-05 × 6371000     		dr = 283.636920000305m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.57984474-0.57989267) × cos(0.38013106) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.92861601476422 × 6371000     		do = 283.564071359086m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.57984474-0.57989267) × cos(0.38008654) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.928632532641663 × 6371000     		du = 283.569115291673m
  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(0.38013106)-sin(0.38008654))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.92861601476422-0.928632532641663)×R²
    abs(0.57989267-0.57984474)×1.65178774426122e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.65178774426122e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.65178774426122e-05×40589641000000     		ar = 80429.9551591542m²