Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68545 / 68418
↖ ↑ ↗
← S  7.890589°
E  8.264465°		 ← 302.53 m → S  7.890589°
E  8.267212°		 →
↑
302.50 m
↓
↑
302.50 m
↓
S  7.893309°
E  8.264465°		 ← 302.53 m →
91 515 m²		 S  7.893309°
E  8.267212°
↙ ↓ ↘

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 68545 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 68418 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.522960662841797 y=0.521991729736328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.522960662841797 × 217)
    floor (0.522960662841797 × 131072)
    floor (68545.5)     		tx = 68545
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.521991729736328 × 217)
    floor (0.521991729736328 × 131072)
    floor (68418.5)     		ty = 68418
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68545 / 68418 ti = "17/68545/68418"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68545/68418.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68545 ÷ 217
    68545 ÷ 131072     		x = 0.522956848144531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 68418 ÷ 217
    68418 ÷ 131072     		y = 0.521987915039062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.522956848144531 × 2 - 1) × π
    0.0459136962890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.14424213
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.521987915039062 × 2 - 1) × π
    -0.043975830078125 × 3.1415926535     		Φ = -0.138154144705002
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14424213} λ = 0.14424213}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.138154144705002))-π/2
    2×atan(0.870964426843309)-π/2
    2×0.716539789002433-π/2
    1.43307957800487-1.57079632675     		φ = -0.13771675
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14424213} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.264465°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.13771675 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -7.890589°
  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 68545 KachelY 68418 0.14424213 -0.13771675 8.264465 -7.890589
    Oben rechts KachelX + 1 68546 KachelY 68418 0.14429007 -0.13771675 8.267212 -7.890589
    Unten links KachelX 68545 KachelY + 1 68419 0.14424213 -0.13776423 8.264465 -7.893309
    Unten rechts KachelX + 1 68546 KachelY + 1 68419 0.14429007 -0.13776423 8.267212 -7.893309
  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(-0.13771675--0.13776423) × R
    4.74799999999886e-05 × 6371000     		dl = 302.495079999928m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.13771675--0.13776423) × R
    4.74799999999886e-05 × 6371000     		dr = 302.495079999928m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14424213-0.14429007) × cos(-0.13771675) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.99053202664129 × 6371000     		do = 302.533977230592m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14424213-0.14429007) × cos(-0.13776423) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.990525507382921 × 6371000     		du = 302.531986081281m
  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(-0.13771675)-sin(-0.13776423))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.99053202664129-0.990525507382921)×R²
    abs(0.14429007-0.14424213)×6.51925836825384e-06×R²
    4.79399999999963e-05×6.51925836825384e-06×6371000²
    4.79399999999963e-05×6.51925836825384e-06×40589641000000     		ar = 91514.7385058195m²