Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 70899 / 62721
↖ ↑ ↗
← N  7.708270°
E 14.729919°		 ← 302.67 m → N  7.708270°
E 14.732666°		 →
↑
302.62 m
↓
↑
302.62 m
↓
N  7.705548°
E 14.729919°		 ← 302.67 m →
91 594 m²		 N  7.705548°
E 14.732666°
↙ ↓ ↘

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 70899 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 62721 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.540920257568359 y=0.478527069091797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.540920257568359 × 217)
    floor (0.540920257568359 × 131072)
    floor (70899.5)     		tx = 70899
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.478527069091797 × 217)
    floor (0.478527069091797 × 131072)
    floor (62721.5)     		ty = 62721
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 70899 / 62721 ti = "17/70899/62721"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/70899/62721.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 70899 ÷ 217
    70899 ÷ 131072     		x = 0.540916442871094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 62721 ÷ 217
    62721 ÷ 131072     		y = 0.478523254394531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.540916442871094 × 2 - 1) × π
    0.0818328857421875 × 3.1415926535     		Λ = 0.25708559
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.478523254394531 × 2 - 1) × π
    0.0429534912109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.134942372430458
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.25708559} λ = 0.25708559}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.134942372430458))-π/2
    2×atan(1.14447082937861)-π/2
    2×0.852665508095156-π/2
    1.70533101619031-1.57079632675     		φ = 0.13453469
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.25708559} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 14.729919°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.13453469 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 7.708270°
  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 70899 KachelY 62721 0.25708559 0.13453469 14.729919 7.708270
    Oben rechts KachelX + 1 70900 KachelY 62721 0.25713353 0.13453469 14.732666 7.708270
    Unten links KachelX 70899 KachelY + 1 62722 0.25708559 0.13448719 14.729919 7.705548
    Unten rechts KachelX + 1 70900 KachelY + 1 62722 0.25713353 0.13448719 14.732666 7.705548
  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(0.13453469-0.13448719) × R
    4.75000000000059e-05 × 6371000     		dl = 302.622500000037m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.13453469-0.13448719) × R
    4.75000000000059e-05 × 6371000     		dr = 302.622500000037m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.25708559-0.25713353) × cos(0.13453469) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.990963850148199 × 6371000     		do = 302.665867244915m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.25708559-0.25713353) × cos(0.13448719) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.990970220168222 × 6371000     		du = 302.667812812994m
  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(0.13453469)-sin(0.13448719))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.990963850148199-0.990970220168222)×R²
    abs(0.25713353-0.25708559)×6.37002002379372e-06×R²
    4.79400000000241e-05×6.37002002379372e-06×6371000²
    4.79400000000241e-05×6.37002002379372e-06×40589641000000     		ar = 91593.7958138648m²