Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 47696 / 55057
↖ ↑ ↗
← N 27.642174°
W 48.999023°		 ← 270.57 m → N 27.642174°
W 48.996277°		 →
↑
270.58 m
↓
↑
270.58 m
↓
N 27.639740°
W 48.999023°		 ← 270.57 m →
73 209 m²		 N 27.639740°
W 48.996277°
↙ ↓ ↘

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 47696 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55057 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.363895416259766 y=0.420055389404297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.363895416259766 × 217)
    floor (0.363895416259766 × 131072)
    floor (47696.5)     		tx = 47696
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.420055389404297 × 217)
    floor (0.420055389404297 × 131072)
    floor (55057.5)     		ty = 55057
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 47696 / 55057 ti = "17/47696/55057"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/47696/55057.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 47696 ÷ 217
    47696 ÷ 131072     		x = 0.3638916015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55057 ÷ 217
    55057 ÷ 131072     		y = 0.420051574707031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.3638916015625 × 2 - 1) × π
    -0.272216796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.85519429
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.420051574707031 × 2 - 1) × π
    0.159896850585938 × 3.1415926535     		Φ = 0.502330771118568
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.85519429} λ = -0.85519429}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.502330771118568))-π/2
    2×atan(1.65256854443601)-π/2
    2×1.02662163177193-π/2
    2.05324326354385-1.57079632675     		φ = 0.48244694
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.85519429} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -48.999023°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.48244694 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.642174°
  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 47696 KachelY 55057 -0.85519429 0.48244694 -48.999023 27.642174
    Oben rechts KachelX + 1 47697 KachelY 55057 -0.85514635 0.48244694 -48.996277 27.642174
    Unten links KachelX 47696 KachelY + 1 55058 -0.85519429 0.48240447 -48.999023 27.639740
    Unten rechts KachelX + 1 47697 KachelY + 1 55058 -0.85514635 0.48240447 -48.996277 27.639740
  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(0.48244694-0.48240447) × R
    4.24700000000167e-05 × 6371000     		dl = 270.576370000106m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.48244694-0.48240447) × R
    4.24700000000167e-05 × 6371000     		dr = 270.576370000106m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.85519429--0.85514635) × cos(0.48244694) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.88586232252454 × 6371000     		do = 270.565155394999m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.85519429--0.85514635) × cos(0.48240447) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.885882025606279 × 6371000     		du = 270.571173223319m
  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(0.48244694)-sin(0.48240447))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.88586232252454-0.885882025606279)×R²
    abs(-0.85514635--0.85519429)×1.9703081739153e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.9703081739153e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.9703081739153e-05×40589641000000     		ar = 73209.3517473487m²