Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 68881 / 44592
↖ ↑ ↗
← N 49.752880°
E  9.187317°		 ← 197.33 m → N 49.752880°
E  9.190064°		 →
↑
197.31 m
↓
↑
197.31 m
↓
N 49.751106°
E  9.187317°		 ← 197.34 m →
38 936 m²		 N 49.751106°
E  9.190064°
↙ ↓ ↘

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 68881 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44592 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.525524139404297 y=0.340213775634766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.525524139404297 × 217)
    floor (0.525524139404297 × 131072)
    floor (68881.5)     		tx = 68881
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.340213775634766 × 217)
    floor (0.340213775634766 × 131072)
    floor (44592.5)     		ty = 44592
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 68881 / 44592 ti = "17/68881/44592"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/68881/44592.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 68881 ÷ 217
    68881 ÷ 131072     		x = 0.525520324707031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44592 ÷ 217
    44592 ÷ 131072     		y = 0.3402099609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.525520324707031 × 2 - 1) × π
    0.0510406494140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.16034893
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3402099609375 × 2 - 1) × π
    0.319580078125 × 3.1415926535     		Φ = 1.00399042564246
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.16034893} λ = 0.16034893}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.00399042564246))-π/2
    2×atan(2.7291506010628)-π/2
    2×1.21957394698835-π/2
    2.4391478939767-1.57079632675     		φ = 0.86835157
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.16034893} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 9.187317°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.86835157 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.752880°
  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 68881 KachelY 44592 0.16034893 0.86835157 9.187317 49.752880
    Oben rechts KachelX + 1 68882 KachelY 44592 0.16039687 0.86835157 9.190064 49.752880
    Unten links KachelX 68881 KachelY + 1 44593 0.16034893 0.86832060 9.187317 49.751106
    Unten rechts KachelX + 1 68882 KachelY + 1 44593 0.16039687 0.86832060 9.190064 49.751106
  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(0.86835157-0.86832060) × R
    3.09699999999635e-05 × 6371000     		dl = 197.309869999768m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.86835157-0.86832060) × R
    3.09699999999635e-05 × 6371000     		dr = 197.309869999768m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.16034893-0.16039687) × cos(0.86835157) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.64608561331874 × 6371000     		do = 197.331176551215m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.16034893-0.16039687) × cos(0.86832060) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.64610925132432 × 6371000     		du = 197.338396206561m
  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(0.86835157)-sin(0.86832060))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.64608561331874-0.64610925132432)×R²
    abs(0.16039687-0.16034893)×2.3638005580362e-05×R²
    4.79399999999963e-05×2.3638005580362e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×2.3638005580362e-05×40589641000000     		ar = 38936.101050036m²