Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 66724 / 48852
↖ ↑ ↗
← N 41.599013°
E  3.262940°		 ← 228.35 m → N 41.599013°
E  3.265686°		 →
↑
228.34 m
↓
↑
228.34 m
↓
N 41.596959°
E  3.262940°		 ← 228.36 m →
52 142 m²		 N 41.596959°
E  3.265686°
↙ ↓ ↘

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 66724 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48852 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.509067535400391 y=0.372714996337891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.509067535400391 × 217)
    floor (0.509067535400391 × 131072)
    floor (66724.5)     		tx = 66724
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.372714996337891 × 217)
    floor (0.372714996337891 × 131072)
    floor (48852.5)     		ty = 48852
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 66724 / 48852 ti = "17/66724/48852"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/66724/48852.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 66724 ÷ 217
    66724 ÷ 131072     		x = 0.509063720703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48852 ÷ 217
    48852 ÷ 131072     		y = 0.372711181640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.509063720703125 × 2 - 1) × π
    0.01812744140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.05694904
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.372711181640625 × 2 - 1) × π
    0.25457763671875 × 3.1415926535     		Φ = 0.799779233261017
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.05694904} λ = 0.05694904}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.799779233261017))-π/2
    2×atan(2.22504965730937)-π/2
    2×1.14841803508235-π/2
    2.29683607016469-1.57079632675     		φ = 0.72603974
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.05694904} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 3.262940°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.72603974 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 41.599013°
  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 66724 KachelY 48852 0.05694904 0.72603974 3.262940 41.599013
    Oben rechts KachelX + 1 66725 KachelY 48852 0.05699697 0.72603974 3.265686 41.599013
    Unten links KachelX 66724 KachelY + 1 48853 0.05694904 0.72600390 3.262940 41.596959
    Unten rechts KachelX + 1 66725 KachelY + 1 48853 0.05699697 0.72600390 3.265686 41.596959
  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(0.72603974-0.72600390) × R
    3.58400000000092e-05 × 6371000     		dl = 228.336640000059m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.72603974-0.72600390) × R
    3.58400000000092e-05 × 6371000     		dr = 228.336640000059m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.05694904-0.05699697) × cos(0.72603974) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.747809529059158 × 6371000     		do = 228.352635846856m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.05694904-0.05699697) × cos(0.72600390) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.747833323232577 × 6371000     		du = 228.359901683953m
  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(0.72603974)-sin(0.72600390))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.747809529059158-0.747833323232577)×R²
    abs(0.05699697-0.05694904)×2.37941734188007e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.37941734188007e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.37941734188007e-05×40589641000000     		ar = 52142.1031383128m²