Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77687 / 58042
↖ ↑ ↗
← N 20.153942°
E 33.373718°		 ← 286.66 m → N 20.153942°
E 33.376465°		 →
↑
286.76 m
↓
↑
286.76 m
↓
N 20.151363°
E 33.373718°		 ← 286.67 m →
82 204 m²		 N 20.151363°
E 33.376465°
↙ ↓ ↘

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 77687 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58042 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592708587646484 y=0.442829132080078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592708587646484 × 217)
    floor (0.592708587646484 × 131072)
    floor (77687.5)     		tx = 77687
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.442829132080078 × 217)
    floor (0.442829132080078 × 131072)
    floor (58042.5)     		ty = 58042
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77687 / 58042 ti = "17/77687/58042"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77687/58042.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77687 ÷ 217
    77687 ÷ 131072     		x = 0.592704772949219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58042 ÷ 217
    58042 ÷ 131072     		y = 0.442825317382812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.592704772949219 × 2 - 1) × π
    0.185409545898438 × 3.1415926535     		Λ = 0.58248127
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.442825317382812 × 2 - 1) × π
    0.114349365234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.359239125752701
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58248127} λ = 0.58248127}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.359239125752701))-π/2
    2×atan(1.43223924591412)-π/2
    2×0.961274481926489-π/2
    1.92254896385298-1.57079632675     		φ = 0.35175264
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58248127} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.373718°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35175264 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.153942°
  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 77687 KachelY 58042 0.58248127 0.35175264 33.373718 20.153942
    Oben rechts KachelX + 1 77688 KachelY 58042 0.58252920 0.35175264 33.376465 20.153942
    Unten links KachelX 77687 KachelY + 1 58043 0.58248127 0.35170763 33.373718 20.151363
    Unten rechts KachelX + 1 77688 KachelY + 1 58043 0.58252920 0.35170763 33.376465 20.151363
  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(0.35175264-0.35170763) × R
    4.5010000000012e-05 × 6371000     		dl = 286.758710000076m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35175264-0.35170763) × R
    4.5010000000012e-05 × 6371000     		dr = 286.758710000076m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58248127-0.58252920) × cos(0.35175264) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.938770293984522 × 6371000     		do = 286.664802674322m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58248127-0.58252920) × cos(0.35170763) × R
    4.79299999999183e-05 × 0.938785800943823 × 6371000     		du = 286.669537910893m
  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(0.35175264)-sin(0.35170763))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.938770293984522-0.938785800943823)×R²
    abs(0.58252920-0.58248127)×1.55069593009705e-05×R²
    4.79299999999183e-05×1.55069593009705e-05×6371000²
    4.79299999999183e-05×1.55069593009705e-05×40589641000000     		ar = 82204.3079663493m²