Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68644 / 64644
↖ ↑ ↗
← N  2.449205°
E  8.536377°		 ← 305.15 m → N  2.449205°
E  8.539123°		 →
↑
305.11 m
↓
↑
305.11 m
↓
N  2.446461°
E  8.536377°		 ← 305.15 m →
93 103 m²		 N  2.446461°
E  8.539123°
↙ ↓ ↘

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 68644 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 64644 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.523715972900391 y=0.493198394775391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.523715972900391 × 217)
    floor (0.523715972900391 × 131072)
    floor (68644.5)     		tx = 68644
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.493198394775391 × 217)
    floor (0.493198394775391 × 131072)
    floor (64644.5)     		ty = 64644
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68644 / 64644 ti = "17/68644/64644"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68644/64644.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68644 ÷ 217
    68644 ÷ 131072     		x = 0.523712158203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 64644 ÷ 217
    64644 ÷ 131072     		y = 0.493194580078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.523712158203125 × 2 - 1) × π
    0.04742431640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.14898788
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.493194580078125 × 2 - 1) × π
    0.01361083984375 × 3.1415926535     		Φ = 0.0427597144610901
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14898788} λ = 0.14898788}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.0427597144610901))-π/2
    2×atan(1.04368708180554)-π/2
    2×0.806771508473607-π/2
    1.61354301694721-1.57079632675     		φ = 0.04274669
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14898788} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.536377°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.04274669 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 2.449205°
  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 68644 KachelY 64644 0.14898788 0.04274669 8.536377 2.449205
    Oben rechts KachelX + 1 68645 KachelY 64644 0.14903582 0.04274669 8.539123 2.449205
    Unten links KachelX 68644 KachelY + 1 64645 0.14898788 0.04269880 8.536377 2.446461
    Unten rechts KachelX + 1 68645 KachelY + 1 64645 0.14903582 0.04269880 8.539123 2.446461
  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(0.04274669-0.04269880) × R
    4.78899999999949e-05 × 6371000     		dl = 305.107189999967m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.04274669-0.04269880) × R
    4.78899999999949e-05 × 6371000     		dr = 305.107189999967m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14898788-0.14903582) × cos(0.04274669) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.999086499361481 × 6371000     		do = 305.146733391643m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14898788-0.14903582) × cos(0.04269880) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.999088544731394 × 6371000     		du = 305.147358100262m
  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(0.04274669)-sin(0.04269880))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999086499361481-0.999088544731394)×R²
    abs(0.14903582-0.14898788)×2.04536991255111e-06×R²
    4.79400000000241e-05×2.04536991255111e-06×6371000²
    4.79400000000241e-05×2.04536991255111e-06×40589641000000     		ar = 93102.5576821396m²