Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77877 / 57485
↖ ↑ ↗
← N 21.583381°
E 33.895569°		 ← 284.01 m → N 21.583381°
E 33.898316°		 →
↑
283.96 m
↓
↑
283.96 m
↓
N 21.580827°
E 33.895569°		 ← 284.02 m →
80 647 m²		 N 21.580827°
E 33.898316°
↙ ↓ ↘

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 77877 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57485 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.594158172607422 y=0.438579559326172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.594158172607422 × 217)
    floor (0.594158172607422 × 131072)
    floor (77877.5)     		tx = 77877
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.438579559326172 × 217)
    floor (0.438579559326172 × 131072)
    floor (57485.5)     		ty = 57485
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77877 / 57485 ti = "17/77877/57485"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77877/57485.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77877 ÷ 217
    77877 ÷ 131072     		x = 0.594154357910156
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57485 ÷ 217
    57485 ÷ 131072     		y = 0.438575744628906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.594154357910156 × 2 - 1) × π
    0.188308715820312 × 3.1415926535     		Λ = 0.59158928
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.438575744628906 × 2 - 1) × π
    0.122848510742188 × 3.1415926535     		Φ = 0.385939978841072
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.59158928} λ = 0.59158928}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.385939978841072))-π/2
    2×atan(1.47099637725769)-π/2
    2×0.973748695666942-π/2
    1.94749739133388-1.57079632675     		φ = 0.37670106
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.59158928} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.895569°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37670106 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.583381°
  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 77877 KachelY 57485 0.59158928 0.37670106 33.895569 21.583381
    Oben rechts KachelX + 1 77878 KachelY 57485 0.59163722 0.37670106 33.898316 21.583381
    Unten links KachelX 77877 KachelY + 1 57486 0.59158928 0.37665649 33.895569 21.580827
    Unten rechts KachelX + 1 77878 KachelY + 1 57486 0.59163722 0.37665649 33.898316 21.580827
  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(0.37670106-0.37665649) × R
    4.4569999999966e-05 × 6371000     		dl = 283.955469999784m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37670106-0.37665649) × R
    4.4569999999966e-05 × 6371000     		dr = 283.955469999784m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.59158928-0.59163722) × cos(0.37670106) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.929883224403978 × 6371000     		do = 284.010271926985m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.59158928-0.59163722) × cos(0.37665649) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.929899618770935 × 6371000     		du = 284.015279188644m
  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(0.37670106)-sin(0.37665649))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.929883224403978-0.929899618770935)×R²
    abs(0.59163722-0.59158928)×1.63943669567734e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.63943669567734e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.63943669567734e-05×40589641000000     		ar = 80646.98118288m²