Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 72174 / 75262
↖ ↑ ↗
← S 25.794946°
E 18.231812°		 ← 274.99 m → S 25.794946°
E 18.234558°		 →
↑
274.97 m
↓
↑
274.97 m
↓
S 25.797418°
E 18.231812°		 ← 274.99 m →
75 614 m²		 S 25.797418°
E 18.234558°
↙ ↓ ↘

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 72174 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 75262 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.550647735595703 y=0.574207305908203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.550647735595703 × 217)
    floor (0.550647735595703 × 131072)
    floor (72174.5)     		tx = 72174
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.574207305908203 × 217)
    floor (0.574207305908203 × 131072)
    floor (75262.5)     		ty = 75262
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 72174 / 75262 ti = "17/72174/75262"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/72174/75262.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 72174 ÷ 217
    72174 ÷ 131072     		x = 0.550643920898438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 75262 ÷ 217
    75262 ÷ 131072     		y = 0.574203491210938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.550643920898438 × 2 - 1) × π
    0.101287841796875 × 3.1415926535     		Λ = 0.31820514
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.574203491210938 × 2 - 1) × π
    -0.148406982421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.466234285704666
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.31820514} λ = 0.31820514}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.466234285704666))-π/2
    2×atan(0.627360285281642)-π/2
    2×0.560294798942197-π/2
    1.12058959788439-1.57079632675     		φ = -0.45020673
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.31820514} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 18.231812°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.45020673 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -25.794946°
  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 72174 KachelY 75262 0.31820514 -0.45020673 18.231812 -25.794946
    Oben rechts KachelX + 1 72175 KachelY 75262 0.31825308 -0.45020673 18.234558 -25.794946
    Unten links KachelX 72174 KachelY + 1 75263 0.31820514 -0.45024989 18.231812 -25.797418
    Unten rechts KachelX + 1 72175 KachelY + 1 75263 0.31825308 -0.45024989 18.234558 -25.797418
  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(-0.45020673--0.45024989) × R
    4.31599999999865e-05 × 6371000     		dl = 274.972359999914m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.45020673--0.45024989) × R
    4.31599999999865e-05 × 6371000     		dr = 274.972359999914m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.31820514-0.31825308) × cos(-0.45020673) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.900357162687115 × 6371000     		do = 274.992252678151m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.31820514-0.31825308) × cos(-0.45024989) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.900338380702274 × 6371000     		du = 274.986516176532m
  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(-0.45020673)-sin(-0.45024989))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.900357162687115-0.900338380702274)×R²
    abs(0.31825308-0.31820514)×1.87819848407322e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.87819848407322e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.87819848407322e-05×40589641000000     		ar = 75614.4800226403m²