Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68403 / 68536
↖ ↑ ↗
← S  8.211490°
E  7.874451°		 ← 302.29 m → S  8.211490°
E  7.877197°		 →
↑
302.30 m
↓
↑
302.30 m
↓
S  8.214209°
E  7.874451°		 ← 302.29 m →
91 384 m²		 S  8.214209°
E  7.877197°
↙ ↓ ↘

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 68403 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 68536 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.521877288818359 y=0.522891998291016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.521877288818359 × 217)
    floor (0.521877288818359 × 131072)
    floor (68403.5)     		tx = 68403
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.522891998291016 × 217)
    floor (0.522891998291016 × 131072)
    floor (68536.5)     		ty = 68536
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68403 / 68536 ti = "17/68403/68536"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68403/68536.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68403 ÷ 217
    68403 ÷ 131072     		x = 0.521873474121094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 68536 ÷ 217
    68536 ÷ 131072     		y = 0.52288818359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.521873474121094 × 2 - 1) × π
    0.0437469482421875 × 3.1415926535     		Λ = 0.13743509
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.52288818359375 × 2 - 1) × π
    -0.0457763671875 × 3.1415926535     		Φ = -0.143810698860168
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.13743509} λ = 0.13743509}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.143810698860168))-π/2
    2×atan(0.866051677112368)-π/2
    2×0.71373939207981-π/2
    1.42747878415962-1.57079632675     		φ = -0.14331754
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.13743509} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 7.874451°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.14331754 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -8.211490°
  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 68403 KachelY 68536 0.13743509 -0.14331754 7.874451 -8.211490
    Oben rechts KachelX + 1 68404 KachelY 68536 0.13748303 -0.14331754 7.877197 -8.211490
    Unten links KachelX 68403 KachelY + 1 68537 0.13743509 -0.14336499 7.874451 -8.214209
    Unten rechts KachelX + 1 68404 KachelY + 1 68537 0.13748303 -0.14336499 7.877197 -8.214209
  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(-0.14331754--0.14336499) × R
    4.74500000000044e-05 × 6371000     		dl = 302.303950000028m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.14331754--0.14336499) × R
    4.74500000000044e-05 × 6371000     		dr = 302.303950000028m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.13743509-0.13748303) × cos(-0.14331754) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.989747608008167 × 6371000     		do = 302.294395589101m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.13743509-0.13748303) × cos(-0.14336499) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.989740829732791 × 6371000     		du = 302.292325329329m
  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(-0.14331754)-sin(-0.14336499))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.989747608008167-0.989740829732791)×R²
    abs(0.13748303-0.13743509)×6.77827537554077e-06×R²
    4.79399999999963e-05×6.77827537554077e-06×6371000²
    4.79399999999963e-05×6.77827537554077e-06×40589641000000     		ar = 91384.4769427792m²