Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65263 / 48039
↖ ↑ ↗
← N 43.247203°
W  0.749817°		 ← 222.43 m → N 43.247203°
W  0.747071°		 →
↑
222.48 m
↓
↑
222.48 m
↓
N 43.245203°
W  0.749817°		 ← 222.43 m →
49 485 m²		 N 43.245203°
W  0.747071°
↙ ↓ ↘

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 65263 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48039 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.497920989990234 y=0.366512298583984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.497920989990234 × 217)
    floor (0.497920989990234 × 131072)
    floor (65263.5)     		tx = 65263
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.366512298583984 × 217)
    floor (0.366512298583984 × 131072)
    floor (48039.5)     		ty = 48039
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65263 / 48039 ti = "17/65263/48039"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65263/48039.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65263 ÷ 217
    65263 ÷ 131072     		x = 0.497917175292969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48039 ÷ 217
    48039 ÷ 131072     		y = 0.366508483886719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.497917175292969 × 2 - 1) × π
    -0.0041656494140625 × 3.1415926535     		Λ = -0.01308677
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.366508483886719 × 2 - 1) × π
    0.266983032226562 × 3.1415926535     		Φ = 0.838751932652123
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.01308677} λ = -0.01308677}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.838751932652123))-π/2
    2×atan(2.31347779811148)-π/2
    2×1.16280120899599-π/2
    2.32560241799197-1.57079632675     		φ = 0.75480609
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.01308677} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -0.749817°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.75480609 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 43.247203°
  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 65263 KachelY 48039 -0.01308677 0.75480609 -0.749817 43.247203
    Oben rechts KachelX + 1 65264 KachelY 48039 -0.01303884 0.75480609 -0.747071 43.247203
    Unten links KachelX 65263 KachelY + 1 48040 -0.01308677 0.75477117 -0.749817 43.245203
    Unten rechts KachelX + 1 65264 KachelY + 1 48040 -0.01303884 0.75477117 -0.747071 43.245203
  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(0.75480609-0.75477117) × R
    3.49199999999383e-05 × 6371000     		dl = 222.475319999607m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.75480609-0.75477117) × R
    3.49199999999383e-05 × 6371000     		dr = 222.475319999607m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.01308677--0.01303884) × cos(0.75480609) × R
    4.79299999999998e-05 × 0.728404413815693 × 6371000     		do = 222.427050463719m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.01308677--0.01303884) × cos(0.75477117) × R
    4.79299999999998e-05 × 0.728428338720065 × 6371000     		du = 222.434356221086m
  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(0.75480609)-sin(0.75477117))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.728404413815693-0.728428338720065)×R²
    abs(-0.01303884--0.01308677)×2.39249043719747e-05×R²
    4.79299999999998e-05×2.39249043719747e-05×6371000²
    4.79299999999998e-05×2.39249043719747e-05×40589641000000     		ar = 49485.3419089318m²