Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 64622 / 75445
↖ ↑ ↗
← S 26.246620°
W  2.510376°		 ← 273.94 m → S 26.246620°
W  2.507629°		 →
↑
273.95 m
↓
↑
273.95 m
↓
S 26.249083°
W  2.510376°		 ← 273.93 m →
75 045 m²		 S 26.249083°
W  2.507629°
↙ ↓ ↘

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 64622 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 75445 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.493030548095703 y=0.575603485107422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.493030548095703 × 217)
    floor (0.493030548095703 × 131072)
    floor (64622.5)     		tx = 64622
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.575603485107422 × 217)
    floor (0.575603485107422 × 131072)
    floor (75445.5)     		ty = 75445
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 64622 / 75445 ti = "17/64622/75445"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/64622/75445.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 64622 ÷ 217
    64622 ÷ 131072     		x = 0.493026733398438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 75445 ÷ 217
    75445 ÷ 131072     		y = 0.575599670410156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.493026733398438 × 2 - 1) × π
    -0.013946533203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.04381433
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.575599670410156 × 2 - 1) × π
    -0.151199340820312 × 3.1415926535     		Φ = -0.475006738335136
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.04381433} λ = -0.04381433}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.475006738335136))-π/2
    2×atan(0.621880866009212)-π/2
    2×0.556353197620069-π/2
    1.11270639524014-1.57079632675     		φ = -0.45808993
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.04381433} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -2.510376°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.45808993 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -26.246620°
  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 64622 KachelY 75445 -0.04381433 -0.45808993 -2.510376 -26.246620
    Oben rechts KachelX + 1 64623 KachelY 75445 -0.04376639 -0.45808993 -2.507629 -26.246620
    Unten links KachelX 64622 KachelY + 1 75446 -0.04381433 -0.45813293 -2.510376 -26.249083
    Unten rechts KachelX + 1 64623 KachelY + 1 75446 -0.04376639 -0.45813293 -2.507629 -26.249083
  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(-0.45808993--0.45813293) × R
    4.30000000000152e-05 × 6371000     		dl = 273.953000000097m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.45808993--0.45813293) × R
    4.30000000000152e-05 × 6371000     		dr = 273.953000000097m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.04381433--0.04376639) × cos(-0.45808993) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.896898834406713 × 6371000     		do = 273.935990203787m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.04381433--0.04376639) × cos(-0.45813293) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.896879817439203 × 6371000     		du = 273.930181932412m
  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(-0.45808993)-sin(-0.45813293))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.896898834406713-0.896879817439203)×R²
    abs(-0.04376639--0.04381433)×1.90169675094998e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.90169675094998e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.90169675094998e-05×40589641000000     		ar = 75044.7907391391m²