Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 61416 / 76471
↖ ↑ ↗
← S 28.745989°
W 11.315918°		 ← 267.79 m → S 28.745989°
W 11.313171°		 →
↑
267.71 m
↓
↑
267.71 m
↓
S 28.748396°
W 11.315918°		 ← 267.78 m →
71 688 m²		 S 28.748396°
W 11.313171°
↙ ↓ ↘

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 61416 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 76471 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.468570709228516 y=0.583431243896484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.468570709228516 × 217)
    floor (0.468570709228516 × 131072)
    floor (61416.5)     		tx = 61416
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.583431243896484 × 217)
    floor (0.583431243896484 × 131072)
    floor (76471.5)     		ty = 76471
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 61416 / 76471 ti = "17/61416/76471"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/61416/76471.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61416 ÷ 217
    61416 ÷ 131072     		x = 0.46856689453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 76471 ÷ 217
    76471 ÷ 131072     		y = 0.583427429199219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46856689453125 × 2 - 1) × π
    -0.0628662109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.19750003
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.583427429199219 × 2 - 1) × π
    -0.166854858398438 × 3.1415926535     		Φ = -0.524189997345314
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.19750003} λ = -0.19750003}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.524189997345314))-π/2
    2×atan(0.592034719895763)-π/2
    2×0.534542090331989-π/2
    1.06908418066398-1.57079632675     		φ = -0.50171215
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.19750003} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -11.315918°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.50171215 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -28.745989°
  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 61416 KachelY 76471 -0.19750003 -0.50171215 -11.315918 -28.745989
    Oben rechts KachelX + 1 61417 KachelY 76471 -0.19745209 -0.50171215 -11.313171 -28.745989
    Unten links KachelX 61416 KachelY + 1 76472 -0.19750003 -0.50175417 -11.315918 -28.748396
    Unten rechts KachelX + 1 61417 KachelY + 1 76472 -0.19745209 -0.50175417 -11.313171 -28.748396
  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(-0.50171215--0.50175417) × R
    4.2019999999976e-05 × 6371000     		dl = 267.709419999847m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.50171215--0.50175417) × R
    4.2019999999976e-05 × 6371000     		dr = 267.709419999847m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.19750003--0.19745209) × cos(-0.50171215) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.876760427557768 × 6371000     		do = 267.785202389527m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.19750003--0.19745209) × cos(-0.50175417) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.876740218214884 × 6371000     		du = 267.779029936022m
  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(-0.50171215)-sin(-0.50175417))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.876760427557768-0.876740218214884)×R²
    abs(-0.19745209--0.19750003)×2.02093428832706e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.02093428832706e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.02093428832706e-05×40589641000000     		ar = 71687.7950147403m²