Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65478 / 65359
↖ ↑ ↗
← N  0.486139°
W  0.159302°		 ← 305.41 m → N  0.486139°
W  0.156555°		 →
↑
305.43 m
↓
↑
305.43 m
↓
N  0.483392°
W  0.159302°		 ← 305.41 m →
93 282 m²		 N  0.483392°
W  0.156555°
↙ ↓ ↘

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 65478 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 65359 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.499561309814453 y=0.498653411865234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.499561309814453 × 217)
    floor (0.499561309814453 × 131072)
    floor (65478.5)     		tx = 65478
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.498653411865234 × 217)
    floor (0.498653411865234 × 131072)
    floor (65359.5)     		ty = 65359
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65478 / 65359 ti = "17/65478/65359"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65478/65359.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65478 ÷ 217
    65478 ÷ 131072     		x = 0.499557495117188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 65359 ÷ 217
    65359 ÷ 131072     		y = 0.498649597167969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.499557495117188 × 2 - 1) × π
    -0.000885009765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.00278034
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.498649597167969 × 2 - 1) × π
    0.0027008056640625 × 3.1415926535     		Φ = 0.00848483123274994
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.00278034} λ = -0.00278034}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.00848483123274994))-π/2
    2×atan(1.00852092943677)-π/2
    2×0.789640528111153-π/2
    1.57928105622231-1.57079632675     		φ = 0.00848473
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.00278034} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -0.159302°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.00848473 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 0.486139°
  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 65478 KachelY 65359 -0.00278034 0.00848473 -0.159302 0.486139
    Oben rechts KachelX + 1 65479 KachelY 65359 -0.00273240 0.00848473 -0.156555 0.486139
    Unten links KachelX 65478 KachelY + 1 65360 -0.00278034 0.00843679 -0.159302 0.483392
    Unten rechts KachelX + 1 65479 KachelY + 1 65360 -0.00273240 0.00843679 -0.156555 0.483392
  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(0.00848473-0.00843679) × R
    4.79399999999998e-05 × 6371000     		dl = 305.425739999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.00848473-0.00843679) × R
    4.79399999999998e-05 × 6371000     		dr = 305.425739999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.00278034--0.00273240) × cos(0.00848473) × R
    4.79400000000002e-05 × 0.999964004894357 × 6371000     		do = 305.414746168224m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.00278034--0.00273240) × cos(0.00843679) × R
    4.79400000000002e-05 × 0.999964410498352 × 6371000     		du = 305.414870050124m
  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(0.00848473)-sin(0.00843679))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999964004894357-0.999964410498352)×R²
    abs(-0.00273240--0.00278034)×4.05603995168313e-07×R²
    4.79400000000002e-05×4.05603995168313e-07×6371000²
    4.79400000000002e-05×4.05603995168313e-07×40589641000000     		ar = 93281.5437915663m²