Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 72082 / 75499
↖ ↑ ↗
← S 26.379568°
E 17.979126°		 ← 273.62 m → S 26.379568°
E 17.981872°		 →
↑
273.57 m
↓
↑
273.57 m
↓
S 26.382028°
E 17.979126°		 ← 273.62 m →
74 854 m²		 S 26.382028°
E 17.981872°
↙ ↓ ↘

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 72082 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 75499 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.549945831298828 y=0.576015472412109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.549945831298828 × 217)
    floor (0.549945831298828 × 131072)
    floor (72082.5)     		tx = 72082
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.576015472412109 × 217)
    floor (0.576015472412109 × 131072)
    floor (75499.5)     		ty = 75499
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 72082 / 75499 ti = "17/72082/75499"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/72082/75499.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 72082 ÷ 217
    72082 ÷ 131072     		x = 0.549942016601562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 75499 ÷ 217
    75499 ÷ 131072     		y = 0.576011657714844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.549942016601562 × 2 - 1) × π
    0.099884033203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.31379494
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.576011657714844 × 2 - 1) × π
    -0.152023315429688 × 3.1415926535     		Φ = -0.477595330914619
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.31379494} λ = 0.31379494}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.477595330914619))-π/2
    2×atan(0.62027315157072)-π/2
    2×0.555193010028971-π/2
    1.11038602005794-1.57079632675     		φ = -0.46041031
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.31379494} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 17.979126°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.46041031 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -26.379568°
  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 72082 KachelY 75499 0.31379494 -0.46041031 17.979126 -26.379568
    Oben rechts KachelX + 1 72083 KachelY 75499 0.31384288 -0.46041031 17.981872 -26.379568
    Unten links KachelX 72082 KachelY + 1 75500 0.31379494 -0.46045325 17.979126 -26.382028
    Unten rechts KachelX + 1 72083 KachelY + 1 75500 0.31384288 -0.46045325 17.981872 -26.382028
  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(-0.46041031--0.46045325) × R
    4.29399999999913e-05 × 6371000     		dl = 273.570739999945m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.46041031--0.46045325) × R
    4.29399999999913e-05 × 6371000     		dr = 273.570739999945m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.31379494-0.31384288) × cos(-0.46041031) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.895870265755725 × 6371000     		do = 273.621838862259m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.31379494-0.31384288) × cos(-0.46045325) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.89585118601241 × 6371000     		du = 273.616011417539m
  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(-0.46041031)-sin(-0.46045325))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.895870265755725-0.89585118601241)×R²
    abs(0.31384288-0.31379494)×1.90797433148315e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.90797433148315e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.90797433148315e-05×40589641000000     		ar = 74854.1318400328m²