Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68044 / 66194
↖ ↑ ↗
← S  1.806951°
E  6.888427°		 ← 305.27 m → S  1.806951°
E  6.891174°		 →
↑
305.23 m
↓
↑
305.23 m
↓
S  1.809696°
E  6.888427°		 ← 305.27 m →
93 180 m²		 S  1.809696°
E  6.891174°
↙ ↓ ↘

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 68044 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 66194 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.519138336181641 y=0.505023956298828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.519138336181641 × 217)
    floor (0.519138336181641 × 131072)
    floor (68044.5)     		tx = 68044
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.505023956298828 × 217)
    floor (0.505023956298828 × 131072)
    floor (66194.5)     		ty = 66194
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68044 / 66194 ti = "17/68044/66194"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68044/66194.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68044 ÷ 217
    68044 ÷ 131072     		x = 0.519134521484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 66194 ÷ 217
    66194 ÷ 131072     		y = 0.505020141601562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.519134521484375 × 2 - 1) × π
    0.03826904296875 × 3.1415926535     		Λ = 0.12022574
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.505020141601562 × 2 - 1) × π
    -0.010040283203125 × 3.1415926535     		Φ = -0.0315424799499969
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.12022574} λ = 0.12022574}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.0315424799499969))-π/2
    2×atan(0.968949794640644)-π/2
    2×0.769629537980302-π/2
    1.5392590759606-1.57079632675     		φ = -0.03153725
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.12022574} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.888427°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.03153725 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -1.806951°
  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 68044 KachelY 66194 0.12022574 -0.03153725 6.888427 -1.806951
    Oben rechts KachelX + 1 68045 KachelY 66194 0.12027368 -0.03153725 6.891174 -1.806951
    Unten links KachelX 68044 KachelY + 1 66195 0.12022574 -0.03158516 6.888427 -1.809696
    Unten rechts KachelX + 1 68045 KachelY + 1 66195 0.12027368 -0.03158516 6.891174 -1.809696
  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(-0.03153725--0.03158516) × R
    4.79099999999982e-05 × 6371000     		dl = 305.234609999989m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.03153725--0.03158516) × R
    4.79099999999982e-05 × 6371000     		dr = 305.234609999989m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.12022574-0.12027368) × cos(-0.03153725) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.99950274214758 × 6371000     		do = 305.27386465243m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.12022574-0.12027368) × cos(-0.03158516) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.999501230301271 × 6371000     		du = 305.273402895653m
  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(-0.03153725)-sin(-0.03158516))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.99950274214758-0.999501230301271)×R²
    abs(0.12027368-0.12022574)×1.51184630814427e-06×R²
    4.79399999999963e-05×1.51184630814427e-06×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.51184630814427e-06×40589641000000     		ar = 93180.0785661123m²