Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 47791 / 55087
↖ ↑ ↗
← N 27.569156°
W 48.738098°		 ← 270.69 m → N 27.569156°
W 48.735352°		 →
↑
270.77 m
↓
↑
270.77 m
↓
N 27.566721°
W 48.738098°		 ← 270.70 m →
73 295 m²		 N 27.566721°
W 48.735352°
↙ ↓ ↘

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 47791 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55087 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.364620208740234 y=0.420284271240234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.364620208740234 × 217)
    floor (0.364620208740234 × 131072)
    floor (47791.5)     		tx = 47791
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.420284271240234 × 217)
    floor (0.420284271240234 × 131072)
    floor (55087.5)     		ty = 55087
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 47791 / 55087 ti = "17/47791/55087"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/47791/55087.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 47791 ÷ 217
    47791 ÷ 131072     		x = 0.364616394042969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55087 ÷ 217
    55087 ÷ 131072     		y = 0.420280456542969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.364616394042969 × 2 - 1) × π
    -0.270767211914062 × 3.1415926535     		Λ = -0.85064028
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.420280456542969 × 2 - 1) × π
    0.159439086914062 × 3.1415926535     		Φ = 0.500892664129967
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.85064028} λ = -0.85064028}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.500892664129967))-π/2
    2×atan(1.65019368212545)-π/2
    2×1.02598443699793-π/2
    2.05196887399585-1.57079632675     		φ = 0.48117255
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.85064028} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -48.738098°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.48117255 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.569156°
  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 47791 KachelY 55087 -0.85064028 0.48117255 -48.738098 27.569156
    Oben rechts KachelX + 1 47792 KachelY 55087 -0.85059235 0.48117255 -48.735352 27.569156
    Unten links KachelX 47791 KachelY + 1 55088 -0.85064028 0.48113005 -48.738098 27.566721
    Unten rechts KachelX + 1 47792 KachelY + 1 55088 -0.85059235 0.48113005 -48.735352 27.566721
  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(0.48117255-0.48113005) × R
    4.25000000000009e-05 × 6371000     		dl = 270.767500000006m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.48117255-0.48113005) × R
    4.25000000000009e-05 × 6371000     		dr = 270.767500000006m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.85064028--0.85059235) × cos(0.48117255) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.886452853978238 × 6371000     		do = 270.689042990254m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.85064028--0.85059235) × cos(0.48113005) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.886472522981064 × 6371000     		du = 270.695049156885m
  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(0.48117255)-sin(0.48113005))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.886452853978238-0.886472522981064)×R²
    abs(-0.85059235--0.85064028)×1.96690028259061e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.96690028259061e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.96690028259061e-05×40589641000000     		ar = 73294.6085961849m²