Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77680 / 58160
↖ ↑ ↗
← N 19.849394°
E 33.354492°		 ← 287.28 m → N 19.849394°
E 33.357239°		 →
↑
287.27 m
↓
↑
287.27 m
↓
N 19.846811°
E 33.354492°		 ← 287.28 m →
82 527 m²		 N 19.846811°
E 33.357239°
↙ ↓ ↘

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 77680 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58160 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592655181884766 y=0.443729400634766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592655181884766 × 217)
    floor (0.592655181884766 × 131072)
    floor (77680.5)     		tx = 77680
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.443729400634766 × 217)
    floor (0.443729400634766 × 131072)
    floor (58160.5)     		ty = 58160
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77680 / 58160 ti = "17/77680/58160"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77680/58160.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77680 ÷ 217
    77680 ÷ 131072     		x = 0.5926513671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58160 ÷ 217
    58160 ÷ 131072     		y = 0.4437255859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5926513671875 × 2 - 1) × π
    0.185302734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.58214571
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4437255859375 × 2 - 1) × π
    0.112548828125 × 3.1415926535     		Φ = 0.353582571597534
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58214571} λ = 0.58214571}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.353582571597534))-π/2
    2×atan(1.4241605773105)-π/2
    2×0.958616802942669-π/2
    1.91723360588534-1.57079632675     		φ = 0.34643728
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58214571} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.354492°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34643728 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.849394°
  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 77680 KachelY 58160 0.58214571 0.34643728 33.354492 19.849394
    Oben rechts KachelX + 1 77681 KachelY 58160 0.58219365 0.34643728 33.357239 19.849394
    Unten links KachelX 77680 KachelY + 1 58161 0.58214571 0.34639219 33.354492 19.846811
    Unten rechts KachelX + 1 77681 KachelY + 1 58161 0.58219365 0.34639219 33.357239 19.846811
  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(0.34643728-0.34639219) × R
    4.50900000000254e-05 × 6371000     		dl = 287.268390000162m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34643728-0.34639219) × R
    4.50900000000254e-05 × 6371000     		dr = 287.268390000162m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58214571-0.58219365) × cos(0.34643728) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.940588397429256 × 6371000     		do = 287.279907320056m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58214571-0.58219365) × cos(0.34639219) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.940603706733732 × 6371000     		du = 287.284583175705m
  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(0.34643728)-sin(0.34639219))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.940588397429256-0.940603706733732)×R²
    abs(0.58219365-0.58214571)×1.53093044759078e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.53093044759078e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.53093044759078e-05×40589641000000     		ar = 82527.1080820351m²