Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 47315 / 55173
↖ ↑ ↗
← N 27.359571°
W 50.045471°		 ← 271.26 m → N 27.359571°
W 50.042725°		 →
↑
271.28 m
↓
↑
271.28 m
↓
N 27.357132°
W 50.045471°		 ← 271.27 m →
73 588 m²		 N 27.357132°
W 50.042725°
↙ ↓ ↘

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 47315 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55173 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.360988616943359 y=0.420940399169922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.360988616943359 × 217)
    floor (0.360988616943359 × 131072)
    floor (47315.5)     		tx = 47315
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.420940399169922 × 217)
    floor (0.420940399169922 × 131072)
    floor (55173.5)     		ty = 55173
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 47315 / 55173 ti = "17/47315/55173"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/47315/55173.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 47315 ÷ 217
    47315 ÷ 131072     		x = 0.360984802246094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55173 ÷ 217
    55173 ÷ 131072     		y = 0.420936584472656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.360984802246094 × 2 - 1) × π
    -0.278030395507812 × 3.1415926535     		Λ = -0.87345825
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.420936584472656 × 2 - 1) × π
    0.158126831054688 × 3.1415926535     		Φ = 0.496770090762642
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.87345825} λ = -0.87345825}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.496770090762642))-π/2
    2×atan(1.64340464137521)-π/2
    2×1.02415546331413-π/2
    2.04831092662827-1.57079632675     		φ = 0.47751460
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.87345825} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -50.045471°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47751460 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.359571°
  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 47315 KachelY 55173 -0.87345825 0.47751460 -50.045471 27.359571
    Oben rechts KachelX + 1 47316 KachelY 55173 -0.87341031 0.47751460 -50.042725 27.359571
    Unten links KachelX 47315 KachelY + 1 55174 -0.87345825 0.47747202 -50.045471 27.357132
    Unten rechts KachelX + 1 47316 KachelY + 1 55174 -0.87341031 0.47747202 -50.042725 27.357132
  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(0.47751460-0.47747202) × R
    4.25800000000143e-05 × 6371000     		dl = 271.277180000091m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47751460-0.47747202) × R
    4.25800000000143e-05 × 6371000     		dr = 271.277180000091m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.87345825--0.87341031) × cos(0.47751460) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.888139887983627 × 6371000     		do = 271.260782510738m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.87345825--0.87341031) × cos(0.47747202) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.888159455805965 × 6371000     		du = 271.266759027356m
  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(0.47751460)-sin(0.47747202))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.888139887983627-0.888159455805965)×R²
    abs(-0.87341031--0.87345825)×1.95678223383622e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.95678223383622e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.95678223383622e-05×40589641000000     		ar = 73587.670781613m²