Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77868 / 57308
↖ ↑ ↗
← N 22.034730°
E 33.870850°		 ← 283.06 m → N 22.034730°
E 33.873596°		 →
↑
283.13 m
↓
↑
283.13 m
↓
N 22.032184°
E 33.870850°		 ← 283.06 m →
80 142 m²		 N 22.032184°
E 33.873596°
↙ ↓ ↘

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 77868 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57308 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.594089508056641 y=0.437229156494141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.594089508056641 × 217)
    floor (0.594089508056641 × 131072)
    floor (77868.5)     		tx = 77868
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.437229156494141 × 217)
    floor (0.437229156494141 × 131072)
    floor (57308.5)     		ty = 57308
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77868 / 57308 ti = "17/77868/57308"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77868/57308.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77868 ÷ 217
    77868 ÷ 131072     		x = 0.594085693359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57308 ÷ 217
    57308 ÷ 131072     		y = 0.437225341796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.594085693359375 × 2 - 1) × π
    0.18817138671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.59115785
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.437225341796875 × 2 - 1) × π
    0.12554931640625 × 3.1415926535     		Φ = 0.394424810073822
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.59115785} λ = 0.59115785}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.394424810073822))-π/2
    2×atan(1.48353063359004)-π/2
    2×0.977687455939618-π/2
    1.95537491187924-1.57079632675     		φ = 0.38457859
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.59115785} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.870850°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.38457859 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.034730°
  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 77868 KachelY 57308 0.59115785 0.38457859 33.870850 22.034730
    Oben rechts KachelX + 1 77869 KachelY 57308 0.59120578 0.38457859 33.873596 22.034730
    Unten links KachelX 77868 KachelY + 1 57309 0.59115785 0.38453415 33.870850 22.032184
    Unten rechts KachelX + 1 77869 KachelY + 1 57309 0.59120578 0.38453415 33.873596 22.032184
  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(0.38457859-0.38453415) × R
    4.44399999999789e-05 × 6371000     		dl = 283.127239999866m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.38457859-0.38453415) × R
    4.44399999999789e-05 × 6371000     		dr = 283.127239999866m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.59115785-0.59120578) × cos(0.38457859) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.926956614750925 × 6371000     		do = 283.057353602444m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.59115785-0.59120578) × cos(0.38453415) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.926973286325565 × 6371000     		du = 283.062444468319m
  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(0.38457859)-sin(0.38453415))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.926956614750925-0.926973286325565)×R²
    abs(0.59120578-0.59115785)×1.66715746395818e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.66715746395818e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.66715746395818e-05×40589641000000     		ar = 80141.9679817134m²