Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 50721 / 52706
↖ ↑ ↗
← N 33.206521°
W 40.690613°		 ← 255.55 m → N 33.206521°
W 40.687866°		 →
↑
255.54 m
↓
↑
255.54 m
↓
N 33.204223°
W 40.690613°		 ← 255.56 m →
65 304 m²		 N 33.204223°
W 40.687866°
↙ ↓ ↘

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 50721 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 52706 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.386974334716797 y=0.402118682861328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.386974334716797 × 217)
    floor (0.386974334716797 × 131072)
    floor (50721.5)     		tx = 50721
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.402118682861328 × 217)
    floor (0.402118682861328 × 131072)
    floor (52706.5)     		ty = 52706
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 50721 / 52706 ti = "17/50721/52706"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/50721/52706.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50721 ÷ 217
    50721 ÷ 131072     		x = 0.386970520019531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 52706 ÷ 217
    52706 ÷ 131072     		y = 0.402114868164062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.386970520019531 × 2 - 1) × π
    -0.226058959960938 × 3.1415926535     		Λ = -0.71018517
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.402114868164062 × 2 - 1) × π
    0.195770263671875 × 3.1415926535     		Φ = 0.61503042212532
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.71018517} λ = -0.71018517}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.61503042212532))-π/2
    2×atan(1.84971287089914)-π/2
    2×1.07517972089712-π/2
    2.15035944179425-1.57079632675     		φ = 0.57956312
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.71018517} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -40.690613°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.57956312 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 33.206521°
  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 50721 KachelY 52706 -0.71018517 0.57956312 -40.690613 33.206521
    Oben rechts KachelX + 1 50722 KachelY 52706 -0.71013723 0.57956312 -40.687866 33.206521
    Unten links KachelX 50721 KachelY + 1 52707 -0.71018517 0.57952301 -40.690613 33.204223
    Unten rechts KachelX + 1 50722 KachelY + 1 52707 -0.71013723 0.57952301 -40.687866 33.204223
  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(0.57956312-0.57952301) × R
    4.01100000000376e-05 × 6371000     		dl = 255.54081000024m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.57956312-0.57952301) × R
    4.01100000000376e-05 × 6371000     		dr = 255.54081000024m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.71018517--0.71013723) × cos(0.57956312) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.836701990779718 × 6371000     		do = 255.550324693793m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.71018517--0.71013723) × cos(0.57952301) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.836723956687122 × 6371000     		du = 255.557033647316m
  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(0.57956312)-sin(0.57952301))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.836701990779718-0.836723956687122)×R²
    abs(-0.71013723--0.71018517)×2.19659074036649e-05×R²
    4.79400000000796e-05×2.19659074036649e-05×6371000²
    4.79400000000796e-05×2.19659074036649e-05×40589641000000     		ar = 65304.3941826178m²