Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 48419 / 56171
↖ ↑ ↗
← N 24.898893°
W 47.013245°		 ← 277.04 m → N 24.898893°
W 47.010498°		 →
↑
277.01 m
↓
↑
277.01 m
↓
N 24.896402°
W 47.013245°		 ← 277.04 m →
76 743 m²		 N 24.896402°
W 47.010498°
↙ ↓ ↘

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 48419 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56171 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.369411468505859 y=0.428554534912109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.369411468505859 × 217)
    floor (0.369411468505859 × 131072)
    floor (48419.5)     		tx = 48419
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.428554534912109 × 217)
    floor (0.428554534912109 × 131072)
    floor (56171.5)     		ty = 56171
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 48419 / 56171 ti = "17/48419/56171"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/48419/56171.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48419 ÷ 217
    48419 ÷ 131072     		x = 0.369407653808594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56171 ÷ 217
    56171 ÷ 131072     		y = 0.428550720214844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.369407653808594 × 2 - 1) × π
    -0.261184692382812 × 3.1415926535     		Λ = -0.82053591
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.428550720214844 × 2 - 1) × π
    0.142898559570312 × 3.1415926535     		Φ = 0.448929064941826
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.82053591} λ = -0.82053591}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.448929064941826))-π/2
    2×atan(1.56663352401771)-π/2
    2×1.00268199997103-π/2
    2.00536399994206-1.57079632675     		φ = 0.43456767
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.82053591} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -47.013245°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43456767 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.898893°
  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 48419 KachelY 56171 -0.82053591 0.43456767 -47.013245 24.898893
    Oben rechts KachelX + 1 48420 KachelY 56171 -0.82048797 0.43456767 -47.010498 24.898893
    Unten links KachelX 48419 KachelY + 1 56172 -0.82053591 0.43452419 -47.013245 24.896402
    Unten rechts KachelX + 1 48420 KachelY + 1 56172 -0.82048797 0.43452419 -47.010498 24.896402
  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(0.43456767-0.43452419) × R
    4.34800000000402e-05 × 6371000     		dl = 277.011080000256m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43456767-0.43452419) × R
    4.34800000000402e-05 × 6371000     		dr = 277.011080000256m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.82053591--0.82048797) × cos(0.43456767) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.907052145901295 × 6371000     		do = 277.037072880951m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.82053591--0.82048797) × cos(0.43452419) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.907070450919355 × 6371000     		du = 277.042663704638m
  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(0.43456767)-sin(0.43452419))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.907052145901295-0.907070450919355)×R²
    abs(-0.82048797--0.82053591)×1.83050180595501e-05×R²
    4.79400000000796e-05×1.83050180595501e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×1.83050180595501e-05×40589641000000     		ar = 76743.1131310561m²