Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 73914 / 61352
↖ ↑ ↗
← N 11.415418°
E 23.010865°		 ← 299.32 m → N 11.415418°
E 23.013611°		 →
↑
299.37 m
↓
↑
299.37 m
↓
N 11.412726°
E 23.010865°		 ← 299.32 m →
89 609 m²		 N 11.412726°
E 23.013611°
↙ ↓ ↘

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 73914 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 61352 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.563922882080078 y=0.468082427978516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.563922882080078 × 217)
    floor (0.563922882080078 × 131072)
    floor (73914.5)     		tx = 73914
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.468082427978516 × 217)
    floor (0.468082427978516 × 131072)
    floor (61352.5)     		ty = 61352
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 73914 / 61352 ti = "17/73914/61352"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/73914/61352.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 73914 ÷ 217
    73914 ÷ 131072     		x = 0.563919067382812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 61352 ÷ 217
    61352 ÷ 131072     		y = 0.46807861328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.563919067382812 × 2 - 1) × π
    0.127838134765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.40161535
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.46807861328125 × 2 - 1) × π
    0.0638427734375 × 3.1415926535     		Φ = 0.200567988010315
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40161535} λ = 0.40161535}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.200567988010315))-π/2
    2×atan(1.22209669733848)-π/2
    2×0.88501647855636-π/2
    1.77003295711272-1.57079632675     		φ = 0.19923663
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40161535} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.010865°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.19923663 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 11.415418°
  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 73914 KachelY 61352 0.40161535 0.19923663 23.010865 11.415418
    Oben rechts KachelX + 1 73915 KachelY 61352 0.40166328 0.19923663 23.013611 11.415418
    Unten links KachelX 73914 KachelY + 1 61353 0.40161535 0.19918964 23.010865 11.412726
    Unten rechts KachelX + 1 73915 KachelY + 1 61353 0.40166328 0.19918964 23.013611 11.412726
  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(0.19923663-0.19918964) × R
    4.69899999999968e-05 × 6371000     		dl = 299.373289999979m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.19923663-0.19918964) × R
    4.69899999999968e-05 × 6371000     		dr = 299.373289999979m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40161535-0.40166328) × cos(0.19923663) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.980217950474636 × 6371000     		do = 299.321343199557m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40161535-0.40166328) × cos(0.19918964) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.98022724970585 × 6371000     		du = 299.324182831679m
  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(0.19923663)-sin(0.19918964))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.980217950474636-0.98022724970585)×R²
    abs(0.40166328-0.40161535)×9.29923121451015e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.29923121451015e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.29923121451015e-06×40589641000000     		ar = 89609.2403523697m²