Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62907 / 79029
↖ ↑ ↗
← S 34.716782°
W  7.220764°		 ← 251.05 m → S 34.716782°
W  7.218017°		 →
↑
251.02 m
↓
↑
251.02 m
↓
S 34.719040°
W  7.220764°		 ← 251.05 m →
63 018 m²		 S 34.719040°
W  7.218017°
↙ ↓ ↘

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 62907 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 79029 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.479946136474609 y=0.602947235107422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.479946136474609 × 217)
    floor (0.479946136474609 × 131072)
    floor (62907.5)     		tx = 62907
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.602947235107422 × 217)
    floor (0.602947235107422 × 131072)
    floor (79029.5)     		ty = 79029
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62907 / 79029 ti = "17/62907/79029"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62907/79029.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62907 ÷ 217
    62907 ÷ 131072     		x = 0.479942321777344
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 79029 ÷ 217
    79029 ÷ 131072     		y = 0.602943420410156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.479942321777344 × 2 - 1) × π
    -0.0401153564453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.12602611
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.602943420410156 × 2 - 1) × π
    -0.205886840820312 × 3.1415926535     		Φ = -0.646812586573418
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.12602611} λ = -0.12602611}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.646812586573418))-π/2
    2×atan(0.52371240718823)-π/2
    2×0.48243708480966-π/2
    0.96487416961932-1.57079632675     		φ = -0.60592216
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.12602611} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.220764°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.60592216 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -34.716782°
  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 62907 KachelY 79029 -0.12602611 -0.60592216 -7.220764 -34.716782
    Oben rechts KachelX + 1 62908 KachelY 79029 -0.12597817 -0.60592216 -7.218017 -34.716782
    Unten links KachelX 62907 KachelY + 1 79030 -0.12602611 -0.60596156 -7.220764 -34.719040
    Unten rechts KachelX + 1 62908 KachelY + 1 79030 -0.12597817 -0.60596156 -7.218017 -34.719040
  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(-0.60592216--0.60596156) × R
    3.94000000000228e-05 × 6371000     		dl = 251.017400000145m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.60592216--0.60596156) × R
    3.94000000000228e-05 × 6371000     		dr = 251.017400000145m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.12602611--0.12597817) × cos(-0.60592216) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.821977258351215 × 6371000     		do = 251.053012395072m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.12602611--0.12597817) × cos(-0.60596156) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.821954818612892 × 6371000     		du = 251.046158721389m
  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(-0.60592216)-sin(-0.60596156))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.821977258351215-0.821954818612892)×R²
    abs(-0.12597817--0.12602611)×2.24397383229435e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.24397383229435e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.24397383229435e-05×40589641000000     		ar = 63017.8142461191m²