Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65460 / 65720
↖ ↑ ↗
← S  0.505365°
W  0.208740°		 ← 305.35 m → S  0.505365°
W  0.205994°		 →
↑
305.36 m
↓
↑
305.36 m
↓
S  0.508111°
W  0.208740°		 ← 305.35 m →
93 242 m²		 S  0.508111°
W  0.205994°
↙ ↓ ↘

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 65460 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 65720 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.499423980712891 y=0.501407623291016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.499423980712891 × 217)
    floor (0.499423980712891 × 131072)
    floor (65460.5)     		tx = 65460
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.501407623291016 × 217)
    floor (0.501407623291016 × 131072)
    floor (65720.5)     		ty = 65720
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65460 / 65720 ti = "17/65460/65720"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65460/65720.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65460 ÷ 217
    65460 ÷ 131072     		x = 0.499420166015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 65720 ÷ 217
    65720 ÷ 131072     		y = 0.50140380859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.499420166015625 × 2 - 1) × π
    -0.00115966796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.00364320
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.50140380859375 × 2 - 1) × π
    -0.0028076171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.00882038953009033
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.00364320} λ = -0.00364320}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.00882038953009033))-π/2
    2×atan(0.991218395987414)-π/2
    2×0.780988025816281-π/2
    1.56197605163256-1.57079632675     		φ = -0.00882028
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.00364320} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -0.208740°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.00882028 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -0.505365°
  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 65460 KachelY 65720 -0.00364320 -0.00882028 -0.208740 -0.505365
    Oben rechts KachelX + 1 65461 KachelY 65720 -0.00359527 -0.00882028 -0.205994 -0.505365
    Unten links KachelX 65460 KachelY + 1 65721 -0.00364320 -0.00886821 -0.208740 -0.508111
    Unten rechts KachelX + 1 65461 KachelY + 1 65721 -0.00359527 -0.00886821 -0.205994 -0.508111
  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(-0.00882028--0.00886821) × R
    4.79299999999998e-05 × 6371000     		dl = 305.362029999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.00882028--0.00886821) × R
    4.79299999999998e-05 × 6371000     		dr = 305.362029999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.00364320--0.00359527) × cos(-0.00882028) × R
    4.79300000000003e-05 × 0.999961101582545 × 6371000     		do = 305.350151900284m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.00364320--0.00359527) × cos(-0.00886821) × R
    4.79300000000003e-05 × 0.999960677683408 × 6371000     		du = 305.350022457583m
  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(-0.00882028)-sin(-0.00886821))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999961101582545-0.999960677683408)×R²
    abs(-0.00359527--0.00364320)×4.23899136459127e-07×R²
    4.79300000000003e-05×4.23899136459127e-07×6371000²
    4.79300000000003e-05×4.23899136459127e-07×40589641000000     		ar = 93242.3224994862m²