Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 67721 / 67702
↖ ↑ ↗
← S  5.938436°
E  6.001282°		 ← 303.72 m → S  5.938436°
E  6.004028°		 →
↑
303.77 m
↓
↑
303.77 m
↓
S  5.941168°
E  6.001282°		 ← 303.72 m →
92 262 m²		 S  5.941168°
E  6.004028°
↙ ↓ ↘

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 67721 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 67702 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.516674041748047 y=0.516529083251953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.516674041748047 × 217)
    floor (0.516674041748047 × 131072)
    floor (67721.5)     		tx = 67721
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.516529083251953 × 217)
    floor (0.516529083251953 × 131072)
    floor (67702.5)     		ty = 67702
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 67721 / 67702 ti = "17/67721/67702"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/67721/67702.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 67721 ÷ 217
    67721 ÷ 131072     		x = 0.516670227050781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 67702 ÷ 217
    67702 ÷ 131072     		y = 0.516525268554688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.516670227050781 × 2 - 1) × π
    0.0333404541015625 × 3.1415926535     		Λ = 0.10474213
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.516525268554688 × 2 - 1) × π
    -0.033050537109375 × 3.1415926535     		Φ = -0.103831324577042
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.10474213} λ = 0.10474213}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.103831324577042))-π/2
    2×atan(0.901377324800709)-π/2
    2×0.733575533780742-π/2
    1.46715106756148-1.57079632675     		φ = -0.10364526
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.10474213} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.001282°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.10364526 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -5.938436°
  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 67721 KachelY 67702 0.10474213 -0.10364526 6.001282 -5.938436
    Oben rechts KachelX + 1 67722 KachelY 67702 0.10479006 -0.10364526 6.004028 -5.938436
    Unten links KachelX 67721 KachelY + 1 67703 0.10474213 -0.10369294 6.001282 -5.941168
    Unten rechts KachelX + 1 67722 KachelY + 1 67703 0.10479006 -0.10369294 6.004028 -5.941168
  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(-0.10364526--0.10369294) × R
    4.76799999999944e-05 × 6371000     		dl = 303.769279999964m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.10364526--0.10369294) × R
    4.76799999999944e-05 × 6371000     		dr = 303.769279999964m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.10474213-0.10479006) × cos(-0.10364526) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.994633636562827 × 6371000     		do = 303.723346367117m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.10474213-0.10479006) × cos(-0.10369294) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.99462870246925 × 6371000     		du = 303.721839682286m
  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(-0.10364526)-sin(-0.10369294))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.994633636562827-0.99462870246925)×R²
    abs(0.10479006-0.10474213)×4.93409357738006e-06×R²
    4.79300000000016e-05×4.93409357738006e-06×6371000²
    4.79300000000016e-05×4.93409357738006e-06×40589641000000     		ar = 92261.5934203107m²