Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65473 / 44266
↖ ↑ ↗
← N 50.327930°
W  0.173034°		 ← 194.94 m → N 50.327930°
W  0.170288°		 →
↑
194.95 m
↓
↑
194.95 m
↓
N 50.326177°
W  0.173034°		 ← 194.95 m →
38 005 m²		 N 50.326177°
W  0.170288°
↙ ↓ ↘

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 65473 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44266 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.499523162841797 y=0.337726593017578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.499523162841797 × 217)
    floor (0.499523162841797 × 131072)
    floor (65473.5)     		tx = 65473
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.337726593017578 × 217)
    floor (0.337726593017578 × 131072)
    floor (44266.5)     		ty = 44266
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65473 / 44266 ti = "17/65473/44266"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65473/44266.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65473 ÷ 217
    65473 ÷ 131072     		x = 0.499519348144531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44266 ÷ 217
    44266 ÷ 131072     		y = 0.337722778320312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.499519348144531 × 2 - 1) × π
    -0.0009613037109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.00302002
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.337722778320312 × 2 - 1) × π
    0.324554443359375 × 3.1415926535     		Φ = 1.01961785491859
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.00302002} λ = -0.00302002}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.01961785491859))-π/2
    2×atan(2.77213520369124)-π/2
    2×1.22459220256668-π/2
    2.44918440513335-1.57079632675     		φ = 0.87838808
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.00302002} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -0.173034°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.87838808 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.327930°
  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 65473 KachelY 44266 -0.00302002 0.87838808 -0.173034 50.327930
    Oben rechts KachelX + 1 65474 KachelY 44266 -0.00297209 0.87838808 -0.170288 50.327930
    Unten links KachelX 65473 KachelY + 1 44267 -0.00302002 0.87835748 -0.173034 50.326177
    Unten rechts KachelX + 1 65474 KachelY + 1 44267 -0.00297209 0.87835748 -0.170288 50.326177
  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(0.87838808-0.87835748) × R
    3.05999999999917e-05 × 6371000     		dl = 194.952599999947m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.87838808-0.87835748) × R
    3.05999999999917e-05 × 6371000     		dr = 194.952599999947m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.00302002--0.00297209) × cos(0.87838808) × R
    4.79299999999998e-05 × 0.638392685323953 × 6371000     		do = 194.940886327673m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.00302002--0.00297209) × cos(0.87835748) × R
    4.79299999999998e-05 × 0.638416238176812 × 6371000     		du = 194.948078474634m
  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(0.87838808)-sin(0.87835748))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.638392685323953-0.638416238176812)×R²
    abs(-0.00297209--0.00302002)×2.35528528595985e-05×R²
    4.79299999999998e-05×2.35528528595985e-05×6371000²
    4.79299999999998e-05×2.35528528595985e-05×40589641000000     		ar = 38004.9337027178m²