Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 1177 / 887
↖ ↑ ↗
← N 23.402765°
E 26.894531°		 ← 17.938 km → N 23.402765°
E 27.070312°		 →
↑
17.949 km
↓
↑
17.949 km
↓
N 23.241346°
E 26.894531°		 ← 17.960 km →
322.165 km²		 N 23.241346°
E 27.070312°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 11 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 1177 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 887 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.574951171875 y=0.433349609375 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.574951171875 × 211)
    floor (0.574951171875 × 2048)
    floor (1177.5)     		tx = 1177
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.433349609375 × 211)
    floor (0.433349609375 × 2048)
    floor (887.5)     		ty = 887
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 1177 / 887 ti = "11/1177/887"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/1177/887.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 1177 ÷ 211
    1177 ÷ 2048     		x = 0.57470703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 887 ÷ 211
    887 ÷ 2048     		y = 0.43310546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57470703125 × 2 - 1) × π
    0.1494140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.46939812
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.43310546875 × 2 - 1) × π
    0.1337890625 × 3.1415926535     		Φ = 0.420310735868652
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.46939812} λ = 0.46939812}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.420310735868652))-π/2
    2×atan(1.52243455715014)-π/2
    2×0.98962581422671-π/2
    1.97925162845342-1.57079632675     		φ = 0.40845530
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.46939812} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.894531°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.40845530 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 23.402765°
  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 1177 KachelY 887 0.46939812 0.40845530 26.894531 23.402765
    Oben rechts KachelX + 1 1178 KachelY 887 0.47246608 0.40845530 27.070312 23.402765
    Unten links KachelX 1177 KachelY + 1 888 0.46939812 0.40563801 26.894531 23.241346
    Unten rechts KachelX + 1 1178 KachelY + 1 888 0.47246608 0.40563801 27.070312 23.241346
  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(0.40845530-0.40563801) × R
    0.00281729000000003 × 6371000     		dl = 17948.9545900002m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.40845530-0.40563801) × R
    0.00281729000000003 × 6371000     		dr = 17948.9545900002m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.46939812-0.47246608) × cos(0.40845530) × R
    0.00306796000000004 × 0.917735460230772 × 6371000     		do = 17938.0326736511m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.46939812-0.47246608) × cos(0.40563801) × R
    0.00306796000000004 × 0.91885082221011 × 6371000     		du = 17959.833508963m
  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(0.40845530)-sin(0.40563801))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.917735460230772-0.91885082221011)×R²
    abs(0.47246608-0.46939812)×0.00111536197933748×R²
    0.00306796000000004×0.00111536197933748×6371000²
    0.00306796000000004×0.00111536197933748×40589641000000     		ar = 322164798.083315m²