Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60145 / 56175
↖ ↑ ↗
← N 24.888928°
W 14.806824°		 ← 277.06 m → N 24.888928°
W 14.804077°		 →
↑
277.01 m
↓
↑
277.01 m
↓
N 24.886437°
W 14.806824°		 ← 277.07 m →
76 749 m²		 N 24.886437°
W 14.804077°
↙ ↓ ↘

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 60145 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56175 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.458873748779297 y=0.428585052490234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.458873748779297 × 217)
    floor (0.458873748779297 × 131072)
    floor (60145.5)     		tx = 60145
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.428585052490234 × 217)
    floor (0.428585052490234 × 131072)
    floor (56175.5)     		ty = 56175
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60145 / 56175 ti = "17/60145/56175"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60145/56175.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60145 ÷ 217
    60145 ÷ 131072     		x = 0.458869934082031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56175 ÷ 217
    56175 ÷ 131072     		y = 0.428581237792969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.458869934082031 × 2 - 1) × π
    -0.0822601318359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.25842783
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.428581237792969 × 2 - 1) × π
    0.142837524414062 × 3.1415926535     		Φ = 0.448737317343346
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.25842783} λ = -0.25842783}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.448737317343346))-π/2
    2×atan(1.56633315460026)-π/2
    2×1.00259503392595-π/2
    2.00519006785191-1.57079632675     		φ = 0.43439374
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.25842783} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.806824°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43439374 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.888928°
  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 60145 KachelY 56175 -0.25842783 0.43439374 -14.806824 24.888928
    Oben rechts KachelX + 1 60146 KachelY 56175 -0.25837989 0.43439374 -14.804077 24.888928
    Unten links KachelX 60145 KachelY + 1 56176 -0.25842783 0.43435026 -14.806824 24.886437
    Unten rechts KachelX + 1 60146 KachelY + 1 56176 -0.25837989 0.43435026 -14.804077 24.886437
  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(0.43439374-0.43435026) × R
    4.34799999999846e-05 × 6371000     		dl = 277.011079999902m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43439374-0.43435026) × R
    4.34799999999846e-05 × 6371000     		dr = 277.011079999902m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.25842783--0.25837989) × cos(0.43439374) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.907125359893043 × 6371000     		do = 277.059434318238m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.25842783--0.25837989) × cos(0.43435026) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.907143658051196 × 6371000     		du = 277.065023046733m
  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(0.43439374)-sin(0.43435026))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.907125359893043-0.907143658051196)×R²
    abs(-0.25837989--0.25842783)×1.82981581529074e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.82981581529074e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.82981581529074e-05×40589641000000     		ar = 76749.3072066079m²