Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73736 / 73736
↖ ↑ ↗
← S 21.963425°
E 22.521973°		 ← 283.20 m → S 21.963425°
E 22.524719°		 →
↑
283.25 m
↓
↑
283.25 m
↓
S 21.965972°
E 22.521973°		 ← 283.19 m →
80 217 m²		 S 21.965972°
E 22.524719°
↙ ↓ ↘

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 73736 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 73736 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.562564849853516 y=0.562564849853516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.562564849853516 × 217)
    floor (0.562564849853516 × 131072)
    floor (73736.5)     		tx = 73736
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.562564849853516 × 217)
    floor (0.562564849853516 × 131072)
    floor (73736.5)     		ty = 73736
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73736 / 73736 ti = "17/73736/73736"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73736/73736.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73736 ÷ 217
    73736 ÷ 131072     		x = 0.56256103515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 73736 ÷ 217
    73736 ÷ 131072     		y = 0.56256103515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56256103515625 × 2 - 1) × π
    0.1251220703125 × 3.1415926535     		Λ = 0.39308258
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.56256103515625 × 2 - 1) × π
    -0.1251220703125 × 3.1415926535     		Φ = -0.39308257688446
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39308258} λ = 0.39308258}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.39308257688446))-π/2
    2×atan(0.674973008116664)-π/2
    2×0.593731123321378-π/2
    1.18746224664276-1.57079632675     		φ = -0.38333408
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39308258} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.521973°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.38333408 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -21.963425°
  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 73736 KachelY 73736 0.39308258 -0.38333408 22.521973 -21.963425
    Oben rechts KachelX + 1 73737 KachelY 73736 0.39313051 -0.38333408 22.524719 -21.963425
    Unten links KachelX 73736 KachelY + 1 73737 0.39308258 -0.38337854 22.521973 -21.965972
    Unten rechts KachelX + 1 73737 KachelY + 1 73737 0.39313051 -0.38337854 22.524719 -21.965972
  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(-0.38333408--0.38337854) × R
    4.44599999999684e-05 × 6371000     		dl = 283.254659999799m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.38333408--0.38337854) × R
    4.44599999999684e-05 × 6371000     		dr = 283.254659999799m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39308258-0.39313051) × cos(-0.38333408) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.927422797794224 × 6371000     		do = 283.199708202569m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39308258-0.39313051) × cos(-0.38337854) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.927406168186531 × 6371000     		du = 283.194630151806m
  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(-0.38333408)-sin(-0.38337854))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.927422797794224-0.927406168186531)×R²
    abs(0.39313051-0.39308258)×1.66296076933303e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.66296076933303e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.66296076933303e-05×40589641000000     		ar = 80216.9178814011m²