Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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10 / 674 / 374
↖ ↑ ↗
← N 43.580391°
E 56.953125°		 ← 28.319 km → N 43.580391°
E 57.304687°		 →
↑
28.378 km
↓
↑
28.378 km
↓
N 43.325178°
E 56.953125°		 ← 28.438 km →
805.335 km²		 N 43.325178°
E 57.304687°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 10 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 674 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 374 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.65869140625 y=0.36572265625 und der Vergrößerungsstufe zoom=10 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.65869140625 × 210)
    floor (0.65869140625 × 1024)
    floor (674.5)     		tx = 674
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.36572265625 × 210)
    floor (0.36572265625 × 1024)
    floor (374.5)     		ty = 374
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 10 / 674 / 374 ti = "10/674/374"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/10/674/374.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 674 ÷ 210
    674 ÷ 1024     		x = 0.658203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 374 ÷ 210
    374 ÷ 1024     		y = 0.365234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.658203125 × 2 - 1) × π
    0.31640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.99401955
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.365234375 × 2 - 1) × π
    0.26953125 × 3.1415926535     		Φ = 0.846757394888672
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.99401955} λ = 0.99401955}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.846757394888672))-π/2
    2×atan(2.33207258789549)-π/2
    2×1.16570881825687-π/2
    2.33141763651375-1.57079632675     		φ = 0.76062131
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.99401955} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 56.953125°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.76062131 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 43.580391°
  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 674 KachelY 374 0.99401955 0.76062131 56.953125 43.580391
    Oben rechts KachelX + 1 675 KachelY 374 1.00015547 0.76062131 57.304687 43.580391
    Unten links KachelX 674 KachelY + 1 375 0.99401955 0.75616700 56.953125 43.325178
    Unten rechts KachelX + 1 675 KachelY + 1 375 1.00015547 0.75616700 57.304687 43.325178
  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(0.76062131-0.75616700) × R
    0.00445430999999996 × 6371000     		dl = 28378.4090099998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.76062131-0.75616700) × R
    0.00445430999999996 × 6371000     		dr = 28378.4090099998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.99401955-1.00015547) × cos(0.76062131) × R
    0.00613591999999996 × 0.724407837082572 × 6371000     		do = 28318.512281019m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.99401955-1.00015547) × cos(0.75616700) × R
    0.00613591999999996 × 0.727471315575443 × 6371000     		du = 28438.2696178148m
  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(0.76062131)-sin(0.75616700))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.724407837082572-0.727471315575443)×R²
    abs(1.00015547-0.99401955)×0.00306347849287125×R²
    0.00613591999999996×0.00306347849287125×6371000²
    0.00613591999999996×0.00306347849287125×40589641000000     		ar = 805334916.95464m²