Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 64770 / 45823
↖ ↑ ↗
← N 47.519056°
W  2.103882°		 ← 206.27 m → N 47.519056°
W  2.101135°		 →
↑
206.29 m
↓
↑
206.29 m
↓
N 47.517200°
W  2.103882°		 ← 206.28 m →
42 552 m²		 N 47.517200°
W  2.101135°
↙ ↓ ↘

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 64770 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 45823 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.494159698486328 y=0.349605560302734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.494159698486328 × 217)
    floor (0.494159698486328 × 131072)
    floor (64770.5)     		tx = 64770
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.349605560302734 × 217)
    floor (0.349605560302734 × 131072)
    floor (45823.5)     		ty = 45823
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 64770 / 45823 ti = "17/64770/45823"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/64770/45823.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 64770 ÷ 217
    64770 ÷ 131072     		x = 0.494155883789062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 45823 ÷ 217
    45823 ÷ 131072     		y = 0.349601745605469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.494155883789062 × 2 - 1) × π
    -0.011688232421875 × 3.1415926535     		Λ = -0.03671967
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.349601745605469 × 2 - 1) × π
    0.300796508789062 × 3.1415926535     		Φ = 0.944980102210167
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.03671967} λ = -0.03671967}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.944980102210167))-π/2
    2×atan(2.57276218579775)-π/2
    2×1.20008015240046-π/2
    2.40016030480092-1.57079632675     		φ = 0.82936398
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.03671967} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -2.103882°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.82936398 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 47.519056°
  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 64770 KachelY 45823 -0.03671967 0.82936398 -2.103882 47.519056
    Oben rechts KachelX + 1 64771 KachelY 45823 -0.03667173 0.82936398 -2.101135 47.519056
    Unten links KachelX 64770 KachelY + 1 45824 -0.03671967 0.82933160 -2.103882 47.517200
    Unten rechts KachelX + 1 64771 KachelY + 1 45824 -0.03667173 0.82933160 -2.101135 47.517200
  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(0.82936398-0.82933160) × R
    3.2380000000054e-05 × 6371000     		dl = 206.292980000344m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.82936398-0.82933160) × R
    3.2380000000054e-05 × 6371000     		dr = 206.292980000344m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.03671967--0.03667173) × cos(0.82936398) × R
    4.79400000000033e-05 × 0.675344962649425 × 6371000     		do = 206.267734972487m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.03671967--0.03667173) × cos(0.82933160) × R
    4.79400000000033e-05 × 0.675368842609735 × 6371000     		du = 206.275028527036m
  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(0.82936398)-sin(0.82933160))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.675344962649425-0.675368842609735)×R²
    abs(-0.03667173--0.03671967)×2.38799603105022e-05×R²
    4.79400000000033e-05×2.38799603105022e-05×6371000²
    4.79400000000033e-05×2.38799603105022e-05×40589641000000     		ar = 42552.3380335922m²