Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 78352 / 60304
↖ ↑ ↗
← N 14.221789°
E 35.200196°		 ← 296 m → N 14.221789°
E 35.202942°		 →
↑
296.06 m
↓
↑
296.06 m
↓
N 14.219126°
E 35.200196°		 ← 296.01 m →
87 635 m²		 N 14.219126°
E 35.202942°
↙ ↓ ↘

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 78352 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60304 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.597782135009766 y=0.460086822509766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.597782135009766 × 217)
    floor (0.597782135009766 × 131072)
    floor (78352.5)     		tx = 78352
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.460086822509766 × 217)
    floor (0.460086822509766 × 131072)
    floor (60304.5)     		ty = 60304
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 78352 / 60304 ti = "17/78352/60304"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/78352/60304.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 78352 ÷ 217
    78352 ÷ 131072     		x = 0.5977783203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60304 ÷ 217
    60304 ÷ 131072     		y = 0.4600830078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5977783203125 × 2 - 1) × π
    0.195556640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.61435931
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4600830078125 × 2 - 1) × π
    0.079833984375 × 3.1415926535     		Φ = 0.250805858812134
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.61435931} λ = 0.61435931}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.250805858812134))-π/2
    2×atan(1.28506057692526)-π/2
    2×0.909506681938087-π/2
    1.81901336387617-1.57079632675     		φ = 0.24821704
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.61435931} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 35.200196°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.24821704 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 14.221789°
  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 78352 KachelY 60304 0.61435931 0.24821704 35.200196 14.221789
    Oben rechts KachelX + 1 78353 KachelY 60304 0.61440724 0.24821704 35.202942 14.221789
    Unten links KachelX 78352 KachelY + 1 60305 0.61435931 0.24817057 35.200196 14.219126
    Unten rechts KachelX + 1 78353 KachelY + 1 60305 0.61440724 0.24817057 35.202942 14.219126
  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(0.24821704-0.24817057) × R
    4.64699999999929e-05 × 6371000     		dl = 296.060369999955m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.24821704-0.24817057) × R
    4.64699999999929e-05 × 6371000     		dr = 296.060369999955m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.61435931-0.61440724) × cos(0.24821704) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.969351992780225 × 6371000     		do = 296.003292300096m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.61435931-0.61440724) × cos(0.24817057) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.969363408298921 × 6371000     		du = 296.006778166058m
  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(0.24821704)-sin(0.24817057))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.969351992780225-0.969363408298921)×R²
    abs(0.61440724-0.61435931)×1.14155186958786e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.14155186958786e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.14155186958786e-05×40589641000000     		ar = 87635.3602687207m²