Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 67538 / 47226
↖ ↑ ↗
← N 44.851974°
E  5.498657°		 ← 216.53 m → N 44.851974°
E  5.501404°		 →
↑
216.49 m
↓
↑
216.49 m
↓
N 44.850028°
E  5.498657°		 ← 216.53 m →
46 876 m²		 N 44.850028°
E  5.501404°
↙ ↓ ↘

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 67538 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47226 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.515277862548828 y=0.360309600830078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.515277862548828 × 217)
    floor (0.515277862548828 × 131072)
    floor (67538.5)     		tx = 67538
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.360309600830078 × 217)
    floor (0.360309600830078 × 131072)
    floor (47226.5)     		ty = 47226
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 67538 / 47226 ti = "17/67538/47226"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/67538/47226.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 67538 ÷ 217
    67538 ÷ 131072     		x = 0.515274047851562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47226 ÷ 217
    47226 ÷ 131072     		y = 0.360305786132812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.515274047851562 × 2 - 1) × π
    0.030548095703125 × 3.1415926535     		Λ = 0.09596967
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.360305786132812 × 2 - 1) × π
    0.279388427734375 × 3.1415926535     		Φ = 0.877724632043228
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.09596967} λ = 0.09596967}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.877724632043228))-π/2
    2×atan(2.40542025872215)-π/2
    2×1.17680548033682-π/2
    2.35361096067364-1.57079632675     		φ = 0.78281463
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.09596967} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 5.498657°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.78281463 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 44.851974°
  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 67538 KachelY 47226 0.09596967 0.78281463 5.498657 44.851974
    Oben rechts KachelX + 1 67539 KachelY 47226 0.09601761 0.78281463 5.501404 44.851974
    Unten links KachelX 67538 KachelY + 1 47227 0.09596967 0.78278065 5.498657 44.850028
    Unten rechts KachelX + 1 67539 KachelY + 1 47227 0.09601761 0.78278065 5.501404 44.850028
  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(0.78281463-0.78278065) × R
    3.3979999999989e-05 × 6371000     		dl = 216.48657999993m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.78281463-0.78278065) × R
    3.3979999999989e-05 × 6371000     		dr = 216.48657999993m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.09596967-0.09601761) × cos(0.78281463) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.708931253297068 × 6371000     		do = 216.525852647368m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.09596967-0.09601761) × cos(0.78278065) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.708955218220271 × 6371000     		du = 216.533172151771m
  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(0.78281463)-sin(0.78278065))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.708931253297068-0.708955218220271)×R²
    abs(0.09601761-0.09596967)×2.39649232025574e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.39649232025574e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.39649232025574e-05×40589641000000     		ar = 46875.7336130312m²