Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65028 / 47620
↖ ↑ ↗
← N 44.079693°
W  1.395264°		 ← 219.41 m → N 44.079693°
W  1.392517°		 →
↑
219.42 m
↓
↑
219.42 m
↓
N 44.077720°
W  1.395264°		 ← 219.42 m →
48 143 m²		 N 44.077720°
W  1.392517°
↙ ↓ ↘

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 65028 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47620 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.496128082275391 y=0.363315582275391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.496128082275391 × 217)
    floor (0.496128082275391 × 131072)
    floor (65028.5)     		tx = 65028
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.363315582275391 × 217)
    floor (0.363315582275391 × 131072)
    floor (47620.5)     		ty = 47620
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65028 / 47620 ti = "17/65028/47620"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65028/47620.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65028 ÷ 217
    65028 ÷ 131072     		x = 0.496124267578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47620 ÷ 217
    47620 ÷ 131072     		y = 0.363311767578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.496124267578125 × 2 - 1) × π
    -0.00775146484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.02435195
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.363311767578125 × 2 - 1) × π
    0.27337646484375 × 3.1415926535     		Φ = 0.858837493592926
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.02435195} λ = -0.02435195}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.858837493592926))-π/2
    2×atan(2.36041510045249)-π/2
    2×1.17006605384112-π/2
    2.34013210768225-1.57079632675     		φ = 0.76933578
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.02435195} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -1.395264°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.76933578 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 44.079693°
  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 65028 KachelY 47620 -0.02435195 0.76933578 -1.395264 44.079693
    Oben rechts KachelX + 1 65029 KachelY 47620 -0.02430401 0.76933578 -1.392517 44.079693
    Unten links KachelX 65028 KachelY + 1 47621 -0.02435195 0.76930134 -1.395264 44.077720
    Unten rechts KachelX + 1 65029 KachelY + 1 47621 -0.02430401 0.76930134 -1.392517 44.077720
  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(0.76933578-0.76930134) × R
    3.444000000008e-05 × 6371000     		dl = 219.417240000509m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.76933578-0.76930134) × R
    3.444000000008e-05 × 6371000     		dr = 219.417240000509m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.02435195--0.02430401) × cos(0.76933578) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.718372898158289 × 6371000     		do = 219.409574015939m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.02435195--0.02430401) × cos(0.76930134) × R
    4.79399999999998e-05 × 0.718396856201844 × 6371000     		du = 219.416891419121m
  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(0.76933578)-sin(0.76930134))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.718372898158289-0.718396856201844)×R²
    abs(-0.02430401--0.02435195)×2.3958043554706e-05×R²
    4.79399999999998e-05×2.3958043554706e-05×6371000²
    4.79399999999998e-05×2.3958043554706e-05×40589641000000     		ar = 48143.045947246m²