Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74140 / 61093
↖ ↑ ↗
← N 12.111837°
E 23.631592°		 ← 298.63 m → N 12.111837°
E 23.634338°		 →
↑
298.61 m
↓
↑
298.61 m
↓
N 12.109152°
E 23.631592°		 ← 298.63 m →
89 173 m²		 N 12.109152°
E 23.634338°
↙ ↓ ↘

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 74140 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 61093 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.565647125244141 y=0.466106414794922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.565647125244141 × 217)
    floor (0.565647125244141 × 131072)
    floor (74140.5)     		tx = 74140
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.466106414794922 × 217)
    floor (0.466106414794922 × 131072)
    floor (61093.5)     		ty = 61093
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74140 / 61093 ti = "17/74140/61093"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74140/61093.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74140 ÷ 217
    74140 ÷ 131072     		x = 0.565643310546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 61093 ÷ 217
    61093 ÷ 131072     		y = 0.466102600097656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.565643310546875 × 2 - 1) × π
    0.13128662109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.41244908
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.466102600097656 × 2 - 1) × π
    0.0677947998046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.21298364501191
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41244908} λ = 0.41244908}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.21298364501191))-π/2
    2×atan(1.23736441399786)-π/2
    2×0.891093883434331-π/2
    1.78218776686866-1.57079632675     		φ = 0.21139144
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41244908} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.631592°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.21139144 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.111837°
  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 74140 KachelY 61093 0.41244908 0.21139144 23.631592 12.111837
    Oben rechts KachelX + 1 74141 KachelY 61093 0.41249702 0.21139144 23.634338 12.111837
    Unten links KachelX 74140 KachelY + 1 61094 0.41244908 0.21134457 23.631592 12.109152
    Unten rechts KachelX + 1 74141 KachelY + 1 61094 0.41249702 0.21134457 23.634338 12.109152
  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(0.21139144-0.21134457) × R
    4.68700000000044e-05 × 6371000     		dl = 298.608770000028m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.21139144-0.21134457) × R
    4.68700000000044e-05 × 6371000     		dr = 298.608770000028m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41244908-0.41249702) × cos(0.21139144) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.977739908589451 × 6371000     		do = 298.62693510827m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41244908-0.41249702) × cos(0.21134457) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.977749741805566 × 6371000     		du = 298.629938425578m
  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(0.21139144)-sin(0.21134457))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.977739908589451-0.977749741805566)×R²
    abs(0.41249702-0.41244908)×9.83321611480736e-06×R²
    4.79399999999686e-05×9.83321611480736e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×9.83321611480736e-06×40589641000000     		ar = 89173.0702063379m²