Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 66524 / 64293
↖ ↑ ↗
← N  3.411983°
E  2.713623°		 ← 304.82 m → N  3.411983°
E  2.716369°		 →
↑
304.85 m
↓
↑
304.85 m
↓
N  3.409242°
E  2.713623°		 ← 304.82 m →
92 925 m²		 N  3.409242°
E  2.716369°
↙ ↓ ↘

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 66524 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 64293 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.507541656494141 y=0.490520477294922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.507541656494141 × 217)
    floor (0.507541656494141 × 131072)
    floor (66524.5)     		tx = 66524
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.490520477294922 × 217)
    floor (0.490520477294922 × 131072)
    floor (64293.5)     		ty = 64293
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 66524 / 64293 ti = "17/66524/64293"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/66524/64293.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 66524 ÷ 217
    66524 ÷ 131072     		x = 0.507537841796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 64293 ÷ 217
    64293 ÷ 131072     		y = 0.490516662597656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.507537841796875 × 2 - 1) × π
    0.01507568359375 × 3.1415926535     		Λ = 0.04736166
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.490516662597656 × 2 - 1) × π
    0.0189666748046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.0595855662277298
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.04736166} λ = 0.04736166}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.0595855662277298))-π/2
    2×atan(1.0613965767953)-π/2
    2×0.81517333256338-π/2
    1.63034666512676-1.57079632675     		φ = 0.05955034
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.04736166} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 2.713623°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.05955034 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 3.411983°
  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 66524 KachelY 64293 0.04736166 0.05955034 2.713623 3.411983
    Oben rechts KachelX + 1 66525 KachelY 64293 0.04740959 0.05955034 2.716369 3.411983
    Unten links KachelX 66524 KachelY + 1 64294 0.04736166 0.05950249 2.713623 3.409242
    Unten rechts KachelX + 1 66525 KachelY + 1 64294 0.04740959 0.05950249 2.716369 3.409242
  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(0.05955034-0.05950249) × R
    4.78500000000021e-05 × 6371000     		dl = 304.852350000013m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.05955034-0.05950249) × R
    4.78500000000021e-05 × 6371000     		dr = 304.852350000013m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.04736166-0.04740959) × cos(0.05955034) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.998227402434313 × 6371000     		do = 304.820746008979m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.04736166-0.04740959) × cos(0.05950249) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.998230249091437 × 6371000     		du = 304.821615269977m
  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(0.05955034)-sin(0.05950249))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.998227402434313-0.998230249091437)×R²
    abs(0.04740959-0.04736166)×2.8466571242447e-06×R²
    4.79300000000016e-05×2.8466571242447e-06×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.8466571242447e-06×40589641000000     		ar = 92925.453265449m²