Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77726 / 57906
↖ ↑ ↗
← N 20.504210°
E 33.480835°		 ← 286.02 m → N 20.504210°
E 33.483581°		 →
↑
286.06 m
↓
↑
286.06 m
↓
N 20.501637°
E 33.480835°		 ← 286.02 m →
81 818 m²		 N 20.501637°
E 33.483581°
↙ ↓ ↘

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 77726 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57906 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.593006134033203 y=0.441791534423828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.593006134033203 × 217)
    floor (0.593006134033203 × 131072)
    floor (77726.5)     		tx = 77726
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.441791534423828 × 217)
    floor (0.441791534423828 × 131072)
    floor (57906.5)     		ty = 57906
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77726 / 57906 ti = "17/77726/57906"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77726/57906.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77726 ÷ 217
    77726 ÷ 131072     		x = 0.593002319335938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57906 ÷ 217
    57906 ÷ 131072     		y = 0.441787719726562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.593002319335938 × 2 - 1) × π
    0.186004638671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.58435081
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.441787719726562 × 2 - 1) × π
    0.116424560546875 × 3.1415926535     		Φ = 0.365758544101028
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58435081} λ = 0.58435081}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.365758544101028))-π/2
    2×atan(1.44160711608542)-π/2
    2×0.964331146735376-π/2
    1.92866229347075-1.57079632675     		φ = 0.35786597
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58435081} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.480835°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35786597 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.504210°
  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 77726 KachelY 57906 0.58435081 0.35786597 33.480835 20.504210
    Oben rechts KachelX + 1 77727 KachelY 57906 0.58439874 0.35786597 33.483581 20.504210
    Unten links KachelX 77726 KachelY + 1 57907 0.58435081 0.35782107 33.480835 20.501637
    Unten rechts KachelX + 1 77727 KachelY + 1 57907 0.58439874 0.35782107 33.483581 20.501637
  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(0.35786597-0.35782107) × R
    4.48999999999589e-05 × 6371000     		dl = 286.057899999738m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35786597-0.35782107) × R
    4.48999999999589e-05 × 6371000     		dr = 286.057899999738m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58435081-0.58439874) × cos(0.35786597) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.936646455813786 × 6371000     		do = 286.016263139778m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58435081-0.58439874) × cos(0.35782107) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.93666218227105 × 6371000     		du = 286.021065402693m
  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(0.35786597)-sin(0.35782107))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.936646455813786-0.93666218227105)×R²
    abs(0.58439874-0.58435081)×1.57264572639981e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.57264572639981e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.57264572639981e-05×40589641000000     		ar = 81817.8984758737m²