Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 64508 / 68587
↖ ↑ ↗
← S  8.350105°
W  2.823486°		 ← 302.12 m → S  8.350105°
W  2.820740°		 →
↑
302.18 m
↓
↑
302.18 m
↓
S  8.352823°
W  2.823486°		 ← 302.12 m →
91 295 m²		 S  8.352823°
W  2.820740°
↙ ↓ ↘

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 64508 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 68587 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.492160797119141 y=0.523281097412109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.492160797119141 × 217)
    floor (0.492160797119141 × 131072)
    floor (64508.5)     		tx = 64508
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.523281097412109 × 217)
    floor (0.523281097412109 × 131072)
    floor (68587.5)     		ty = 68587
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 64508 / 68587 ti = "17/64508/68587"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/64508/68587.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 64508 ÷ 217
    64508 ÷ 131072     		x = 0.492156982421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 68587 ÷ 217
    68587 ÷ 131072     		y = 0.523277282714844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.492156982421875 × 2 - 1) × π
    -0.01568603515625 × 3.1415926535     		Λ = -0.04927913
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.523277282714844 × 2 - 1) × π
    -0.0465545654296875 × 3.1415926535     		Φ = -0.146255480740791
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.04927913} λ = -0.04927913}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.146255480740791))-π/2
    2×atan(0.863936955734034)-π/2
    2×0.712529745956918-π/2
    1.42505949191384-1.57079632675     		φ = -0.14573683
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.04927913} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -2.823486°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.14573683 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -8.350105°
  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 64508 KachelY 68587 -0.04927913 -0.14573683 -2.823486 -8.350105
    Oben rechts KachelX + 1 64509 KachelY 68587 -0.04923120 -0.14573683 -2.820740 -8.350105
    Unten links KachelX 64508 KachelY + 1 68588 -0.04927913 -0.14578426 -2.823486 -8.352823
    Unten rechts KachelX + 1 64509 KachelY + 1 68588 -0.04923120 -0.14578426 -2.820740 -8.352823
  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(-0.14573683--0.14578426) × R
    4.74299999999872e-05 × 6371000     		dl = 302.176529999919m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.14573683--0.14578426) × R
    4.74299999999872e-05 × 6371000     		dr = 302.176529999919m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.04927913--0.04923120) × cos(-0.14573683) × R
    4.79299999999946e-05 × 0.989399170914551 × 6371000     		do = 302.124939310751m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.04927913--0.04923120) × cos(-0.14578426) × R
    4.79299999999946e-05 × 0.989392281946497 × 6371000     		du = 302.122835681481m
  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(-0.14573683)-sin(-0.14578426))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.989399170914551-0.989392281946497)×R²
    abs(-0.04923120--0.04927913)×6.88896805467465e-06×R²
    4.79299999999946e-05×6.88896805467465e-06×6371000²
    4.79299999999946e-05×6.88896805467465e-06×40589641000000     		ar = 91294.7479707299m²