Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73855 / 60786
↖ ↑ ↗
← N 12.934969°
E 22.848816°		 ← 297.61 m → N 12.934969°
E 22.851562°		 →
↑
297.65 m
↓
↑
297.65 m
↓
N 12.932292°
E 22.848816°		 ← 297.62 m →
88 586 m²		 N 12.932292°
E 22.851562°
↙ ↓ ↘

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 73855 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60786 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.563472747802734 y=0.463764190673828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.563472747802734 × 217)
    floor (0.563472747802734 × 131072)
    floor (73855.5)     		tx = 73855
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.463764190673828 × 217)
    floor (0.463764190673828 × 131072)
    floor (60786.5)     		ty = 60786
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73855 / 60786 ti = "17/73855/60786"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73855/60786.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73855 ÷ 217
    73855 ÷ 131072     		x = 0.563468933105469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60786 ÷ 217
    60786 ÷ 131072     		y = 0.463760375976562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.563468933105469 × 2 - 1) × π
    0.126937866210938 × 3.1415926535     		Λ = 0.39878707
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.463760375976562 × 2 - 1) × π
    0.072479248046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.227700273195267
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39878707} λ = 0.39878707}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.227700273195267))-π/2
    2×atan(1.25570889940658)-π/2
    2×0.89827705711088-π/2
    1.79655411422176-1.57079632675     		φ = 0.22575779
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39878707} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.848816°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.22575779 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.934969°
  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 73855 KachelY 60786 0.39878707 0.22575779 22.848816 12.934969
    Oben rechts KachelX + 1 73856 KachelY 60786 0.39883500 0.22575779 22.851562 12.934969
    Unten links KachelX 73855 KachelY + 1 60787 0.39878707 0.22571107 22.848816 12.932292
    Unten rechts KachelX + 1 73856 KachelY + 1 60787 0.39883500 0.22571107 22.851562 12.932292
  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(0.22575779-0.22571107) × R
    4.67200000000001e-05 × 6371000     		dl = 297.653120000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.22575779-0.22571107) × R
    4.67200000000001e-05 × 6371000     		dr = 297.653120000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39878707-0.39883500) × cos(0.22575779) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.974624759429323 × 6371000     		do = 297.613395027437m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39878707-0.39883500) × cos(0.22571107) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.974635216403438 × 6371000     		du = 297.616588190281m
  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(0.22575779)-sin(0.22571107))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.974624759429323-0.974635216403438)×R²
    abs(0.39883500-0.39878707)×1.04569741143923e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.04569741143923e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.04569741143923e-05×40589641000000     		ar = 88586.0308272354m²