Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68040 / 47432
↖ ↑ ↗
← N 44.449468°
E  6.877442°		 ← 217.99 m → N 44.449468°
E  6.880188°		 →
↑
218.02 m
↓
↑
218.02 m
↓
N 44.447507°
E  6.877442°		 ← 218 m →
47 526 m²		 N 44.447507°
E  6.880188°
↙ ↓ ↘

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 68040 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47432 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.519107818603516 y=0.361881256103516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.519107818603516 × 217)
    floor (0.519107818603516 × 131072)
    floor (68040.5)     		tx = 68040
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.361881256103516 × 217)
    floor (0.361881256103516 × 131072)
    floor (47432.5)     		ty = 47432
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68040 / 47432 ti = "17/68040/47432"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68040/47432.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68040 ÷ 217
    68040 ÷ 131072     		x = 0.51910400390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47432 ÷ 217
    47432 ÷ 131072     		y = 0.36187744140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.51910400390625 × 2 - 1) × π
    0.0382080078125 × 3.1415926535     		Λ = 0.12003400
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.36187744140625 × 2 - 1) × π
    0.2762451171875 × 3.1415926535     		Φ = 0.867849630721497
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.12003400} λ = 0.12003400}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.867849630721497))-π/2
    2×atan(2.38178362844371)-π/2
    2×1.17329294301942-π/2
    2.34658588603884-1.57079632675     		φ = 0.77578956
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.12003400} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.877442°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.77578956 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 44.449468°
  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 68040 KachelY 47432 0.12003400 0.77578956 6.877442 44.449468
    Oben rechts KachelX + 1 68041 KachelY 47432 0.12008193 0.77578956 6.880188 44.449468
    Unten links KachelX 68040 KachelY + 1 47433 0.12003400 0.77575534 6.877442 44.447507
    Unten rechts KachelX + 1 68041 KachelY + 1 47433 0.12008193 0.77575534 6.880188 44.447507
  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(0.77578956-0.77575534) × R
    3.42199999999737e-05 × 6371000     		dl = 218.015619999833m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.77578956-0.77575534) × R
    3.42199999999737e-05 × 6371000     		dr = 218.015619999833m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.12003400-0.12008193) × cos(0.77578956) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.713868343602074 × 6371000     		do = 217.988286555074m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.12003400-0.12008193) × cos(0.77575534) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.713892306763488 × 6371000     		du = 217.995603994689m
  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(0.77578956)-sin(0.77575534))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.713868343602074-0.713892306763488)×R²
    abs(0.12008193-0.12003400)×2.39631614137314e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.39631614137314e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.39631614137314e-05×40589641000000     		ar = 47525.6491086642m²