Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77796 / 57173
↖ ↑ ↗
← N 22.378016°
E 33.673096°		 ← 282.42 m → N 22.378016°
E 33.675843°		 →
↑
282.43 m
↓
↑
282.43 m
↓
N 22.375476°
E 33.673096°		 ← 282.43 m →
79 765 m²		 N 22.375476°
E 33.675843°
↙ ↓ ↘

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 77796 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57173 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.593540191650391 y=0.436199188232422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.593540191650391 × 217)
    floor (0.593540191650391 × 131072)
    floor (77796.5)     		tx = 77796
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.436199188232422 × 217)
    floor (0.436199188232422 × 131072)
    floor (57173.5)     		ty = 57173
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77796 / 57173 ti = "17/77796/57173"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77796/57173.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77796 ÷ 217
    77796 ÷ 131072     		x = 0.593536376953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57173 ÷ 217
    57173 ÷ 131072     		y = 0.436195373535156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.593536376953125 × 2 - 1) × π
    0.18707275390625 × 3.1415926535     		Λ = 0.58770639
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.436195373535156 × 2 - 1) × π
    0.127609252929688 × 3.1415926535     		Φ = 0.40089629152253
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58770639} λ = 0.58770639}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.40089629152253))-π/2
    2×atan(1.49316240687003)-π/2
    2×0.980683191118836-π/2
    1.96136638223767-1.57079632675     		φ = 0.39057006
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58770639} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.673096°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.39057006 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.378016°
  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 77796 KachelY 57173 0.58770639 0.39057006 33.673096 22.378016
    Oben rechts KachelX + 1 77797 KachelY 57173 0.58775433 0.39057006 33.675843 22.378016
    Unten links KachelX 77796 KachelY + 1 57174 0.58770639 0.39052573 33.673096 22.375476
    Unten rechts KachelX + 1 77797 KachelY + 1 57174 0.58775433 0.39052573 33.675843 22.375476
  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(0.39057006-0.39052573) × R
    4.43299999999813e-05 × 6371000     		dl = 282.426429999881m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.39057006-0.39052573) × R
    4.43299999999813e-05 × 6371000     		dr = 282.426429999881m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58770639-0.58775433) × cos(0.39057006) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.92469217937802 × 6371000     		do = 282.424793158559m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58770639-0.58775433) × cos(0.39052573) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.924709055592293 × 6371000     		du = 282.429947588792m
  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(0.39057006)-sin(0.39052573))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.92469217937802-0.924709055592293)×R²
    abs(0.58775433-0.58770639)×1.68762142729317e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.68762142729317e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.68762142729317e-05×40589641000000     		ar = 79764.9539619523m²