Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68653 / 64637
↖ ↑ ↗
← N  2.468413°
E  8.561096°		 ← 305.08 m → N  2.468413°
E  8.563843°		 →
↑
305.11 m
↓
↑
305.11 m
↓
N  2.465669°
E  8.561096°		 ← 305.08 m →
93 082 m²		 N  2.465669°
E  8.563843°
↙ ↓ ↘

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 68653 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 64637 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.523784637451172 y=0.493144989013672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.523784637451172 × 217)
    floor (0.523784637451172 × 131072)
    floor (68653.5)     		tx = 68653
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.493144989013672 × 217)
    floor (0.493144989013672 × 131072)
    floor (64637.5)     		ty = 64637
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68653 / 64637 ti = "17/68653/64637"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68653/64637.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68653 ÷ 217
    68653 ÷ 131072     		x = 0.523780822753906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 64637 ÷ 217
    64637 ÷ 131072     		y = 0.493141174316406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.523780822753906 × 2 - 1) × π
    0.0475616455078125 × 3.1415926535     		Λ = 0.14941932
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.493141174316406 × 2 - 1) × π
    0.0137176513671875 × 3.1415926535     		Φ = 0.0430952727584305
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14941932} λ = 0.14941932}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.0430952727584305))-π/2
    2×atan(1.04403735843149)-π/2
    2×0.806939133150935-π/2
    1.61387826630187-1.57079632675     		φ = 0.04308194
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14941932} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.561096°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.04308194 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 2.468413°
  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 68653 KachelY 64637 0.14941932 0.04308194 8.561096 2.468413
    Oben rechts KachelX + 1 68654 KachelY 64637 0.14946725 0.04308194 8.563843 2.468413
    Unten links KachelX 68653 KachelY + 1 64638 0.14941932 0.04303405 8.561096 2.465669
    Unten rechts KachelX + 1 68654 KachelY + 1 64638 0.14946725 0.04303405 8.563843 2.465669
  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(0.04308194-0.04303405) × R
    4.78900000000018e-05 × 6371000     		dl = 305.107190000012m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.04308194-0.04303405) × R
    4.78900000000018e-05 × 6371000     		dr = 305.107190000012m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14941932-0.14946725) × cos(0.04308194) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.999072116752988 × 6371000     		do = 305.078689688099m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14941932-0.14946725) × cos(0.04303405) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.999074178163258 × 6371000     		du = 305.079319164524m
  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(0.04308194)-sin(0.04303405))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999072116752988-0.999074178163258)×R²
    abs(0.14946725-0.14941932)×2.06141026992679e-06×R²
    4.79300000000016e-05×2.06141026992679e-06×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.06141026992679e-06×40589641000000     		ar = 93081.7977863006m²