Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 66365 / 44351
↖ ↑ ↗
← N 50.178657°
E  2.276917°		 ← 195.59 m → N 50.178657°
E  2.279663°		 →
↑
195.59 m
↓
↑
195.59 m
↓
N 50.176898°
E  2.276917°		 ← 195.60 m →
38 257 m²		 N 50.176898°
E  2.279663°
↙ ↓ ↘

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 66365 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44351 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.506328582763672 y=0.338375091552734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.506328582763672 × 217)
    floor (0.506328582763672 × 131072)
    floor (66365.5)     		tx = 66365
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.338375091552734 × 217)
    floor (0.338375091552734 × 131072)
    floor (44351.5)     		ty = 44351
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 66365 / 44351 ti = "17/66365/44351"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/66365/44351.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 66365 ÷ 217
    66365 ÷ 131072     		x = 0.506324768066406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44351 ÷ 217
    44351 ÷ 131072     		y = 0.338371276855469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.506324768066406 × 2 - 1) × π
    0.0126495361328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.03973969
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.338371276855469 × 2 - 1) × π
    0.323257446289062 × 3.1415926535     		Φ = 1.01554321845089
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.03973969} λ = 0.03973969}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.01554321845089))-π/2
    2×atan(2.76086274168532)-π/2
    2×1.22328955329971-π/2
    2.44657910659942-1.57079632675     		φ = 0.87578278
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.03973969} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 2.276917°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.87578278 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.178657°
  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 66365 KachelY 44351 0.03973969 0.87578278 2.276917 50.178657
    Oben rechts KachelX + 1 66366 KachelY 44351 0.03978763 0.87578278 2.279663 50.178657
    Unten links KachelX 66365 KachelY + 1 44352 0.03973969 0.87575208 2.276917 50.176898
    Unten rechts KachelX + 1 66366 KachelY + 1 44352 0.03978763 0.87575208 2.279663 50.176898
  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(0.87578278-0.87575208) × R
    3.06999999999391e-05 × 6371000     		dl = 195.589699999612m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.87578278-0.87575208) × R
    3.06999999999391e-05 × 6371000     		dr = 195.589699999612m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.03973969-0.03978763) × cos(0.87578278) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.640395844138354 × 6371000     		do = 195.593374588866m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.03973969-0.03978763) × cos(0.87575208) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.640419422818882 × 6371000     		du = 195.600576124815m
  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(0.87578278)-sin(0.87575208))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.640395844138354-0.640419422818882)×R²
    abs(0.03978763-0.03973969)×2.35786805280469e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.35786805280469e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.35786805280469e-05×40589641000000     		ar = 38256.7537339178m²