Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 67778 / 47734
↖ ↑ ↗
← N 43.854336°
E  6.157837°		 ← 220.24 m → N 43.854336°
E  6.160584°		 →
↑
220.25 m
↓
↑
220.25 m
↓
N 43.852355°
E  6.157837°		 ← 220.25 m →
48 508 m²		 N 43.852355°
E  6.160584°
↙ ↓ ↘

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 67778 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47734 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.517108917236328 y=0.364185333251953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.517108917236328 × 217)
    floor (0.517108917236328 × 131072)
    floor (67778.5)     		tx = 67778
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.364185333251953 × 217)
    floor (0.364185333251953 × 131072)
    floor (47734.5)     		ty = 47734
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 67778 / 47734 ti = "17/67778/47734"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/67778/47734.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 67778 ÷ 217
    67778 ÷ 131072     		x = 0.517105102539062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47734 ÷ 217
    47734 ÷ 131072     		y = 0.364181518554688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.517105102539062 × 2 - 1) × π
    0.034210205078125 × 3.1415926535     		Λ = 0.10747453
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.364181518554688 × 2 - 1) × π
    0.271636962890625 × 3.1415926535     		Φ = 0.85337268703624
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.10747453} λ = 0.10747453}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.85337268703624))-π/2
    2×atan(2.34755107026768)-π/2
    2×1.16809943862636-π/2
    2.33619887725271-1.57079632675     		φ = 0.76540255
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.10747453} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.157837°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.76540255 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 43.854336°
  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 67778 KachelY 47734 0.10747453 0.76540255 6.157837 43.854336
    Oben rechts KachelX + 1 67779 KachelY 47734 0.10752247 0.76540255 6.160584 43.854336
    Unten links KachelX 67778 KachelY + 1 47735 0.10747453 0.76536798 6.157837 43.852355
    Unten rechts KachelX + 1 67779 KachelY + 1 47735 0.10752247 0.76536798 6.160584 43.852355
  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(0.76540255-0.76536798) × R
    3.4570000000067e-05 × 6371000     		dl = 220.245470000427m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.76540255-0.76536798) × R
    3.4570000000067e-05 × 6371000     		dr = 220.245470000427m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.10747453-0.10752247) × cos(0.76540255) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.721103518226621 × 6371000     		do = 220.243575670952m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.10747453-0.10752247) × cos(0.76536798) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.721127468836694 × 6371000     		du = 220.250890803757m
  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(0.76540255)-sin(0.76536798))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.721103518226621-0.721127468836694)×R²
    abs(0.10752247-0.10747453)×2.3950610073209e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.3950610073209e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.3950610073209e-05×40589641000000     		ar = 48508.4554053627m²