Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74131 / 55133
↖ ↑ ↗
← N 27.457102°
E 23.606872°		 ← 271.02 m → N 27.457102°
E 23.609619°		 →
↑
271.02 m
↓
↑
271.02 m
↓
N 27.454665°
E 23.606872°		 ← 271.03 m →
73 454 m²		 N 27.454665°
E 23.609619°
↙ ↓ ↘

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 74131 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55133 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.565578460693359 y=0.420635223388672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.565578460693359 × 217)
    floor (0.565578460693359 × 131072)
    floor (74131.5)     		tx = 74131
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.420635223388672 × 217)
    floor (0.420635223388672 × 131072)
    floor (55133.5)     		ty = 55133
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74131 / 55133 ti = "17/74131/55133"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74131/55133.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74131 ÷ 217
    74131 ÷ 131072     		x = 0.565574645996094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55133 ÷ 217
    55133 ÷ 131072     		y = 0.420631408691406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.565574645996094 × 2 - 1) × π
    0.131149291992188 × 3.1415926535     		Λ = 0.41201765
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.420631408691406 × 2 - 1) × π
    0.158737182617188 × 3.1415926535     		Φ = 0.498687566747444
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41201765} λ = 0.41201765}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.498687566747444))-π/2
    2×atan(1.64655885340484)-π/2
    2×1.02500658128965-π/2
    2.05001316257931-1.57079632675     		φ = 0.47921684
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41201765} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.606872°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47921684 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.457102°
  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 74131 KachelY 55133 0.41201765 0.47921684 23.606872 27.457102
    Oben rechts KachelX + 1 74132 KachelY 55133 0.41206559 0.47921684 23.609619 27.457102
    Unten links KachelX 74131 KachelY + 1 55134 0.41201765 0.47917430 23.606872 27.454665
    Unten rechts KachelX + 1 74132 KachelY + 1 55134 0.41206559 0.47917430 23.609619 27.454665
  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(0.47921684-0.47917430) × R
    4.25399999999798e-05 × 6371000     		dl = 271.022339999871m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47921684-0.47917430) × R
    4.25399999999798e-05 × 6371000     		dr = 271.022339999871m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41201765-0.41206559) × cos(0.47921684) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.887356297706897 × 6371000     		do = 271.021453870612m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41201765-0.41206559) × cos(0.47917430) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.887375911433303 × 6371000     		du = 271.027444407513m
  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(0.47921684)-sin(0.47917430))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.887356297706897-0.887375911433303)×R²
    abs(0.41206559-0.41201765)×1.96137264060203e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.96137264060203e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.96137264060203e-05×40589641000000     		ar = 73453.6804139633m²