Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 64978 / 44911
↖ ↑ ↗
← N 49.183499°
W  1.532593°		 ← 199.64 m → N 49.183499°
W  1.529846°		 →
↑
199.60 m
↓
↑
199.60 m
↓
N 49.181704°
W  1.532593°		 ← 199.65 m →
39 849 m²		 N 49.181704°
W  1.529846°
↙ ↓ ↘

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 64978 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44911 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.495746612548828 y=0.342647552490234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.495746612548828 × 217)
    floor (0.495746612548828 × 131072)
    floor (64978.5)     		tx = 64978
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.342647552490234 × 217)
    floor (0.342647552490234 × 131072)
    floor (44911.5)     		ty = 44911
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 64978 / 44911 ti = "17/64978/44911"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/64978/44911.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 64978 ÷ 217
    64978 ÷ 131072     		x = 0.495742797851562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44911 ÷ 217
    44911 ÷ 131072     		y = 0.342643737792969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.495742797851562 × 2 - 1) × π
    -0.008514404296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.02674879
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.342643737792969 × 2 - 1) × π
    0.314712524414062 × 3.1415926535     		Φ = 0.988698554663658
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.02674879} λ = -0.02674879}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.988698554663658))-π/2
    2×atan(2.68773425596041)-π/2
    2×1.21460515830358-π/2
    2.42921031660715-1.57079632675     		φ = 0.85841399
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.02674879} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -1.532593°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.85841399 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.183499°
  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 64978 KachelY 44911 -0.02674879 0.85841399 -1.532593 49.183499
    Oben rechts KachelX + 1 64979 KachelY 44911 -0.02670085 0.85841399 -1.529846 49.183499
    Unten links KachelX 64978 KachelY + 1 44912 -0.02674879 0.85838266 -1.532593 49.181704
    Unten rechts KachelX + 1 64979 KachelY + 1 44912 -0.02670085 0.85838266 -1.529846 49.181704
  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(0.85841399-0.85838266) × R
    3.13299999999961e-05 × 6371000     		dl = 199.603429999975m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.85841399-0.85838266) × R
    3.13299999999961e-05 × 6371000     		dr = 199.603429999975m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.02674879--0.02670085) × cos(0.85841399) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.653638592963854 × 6371000     		do = 199.638050948543m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.02674879--0.02670085) × cos(0.85838266) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.653662303401283 × 6371000     		du = 199.645292726441m
  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(0.85841399)-sin(0.85838266))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.653638592963854-0.653662303401283)×R²
    abs(-0.02670085--0.02674879)×2.37104374297692e-05×R²
    4.79399999999998e-05×2.37104374297692e-05×6371000²
    4.79399999999998e-05×2.37104374297692e-05×40589641000000     		ar = 39849.1624728353m²