Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74150 / 54910
↖ ↑ ↗
← N 27.999252°
E 23.659057°		 ← 269.68 m → N 27.999252°
E 23.661804°		 →
↑
269.68 m
↓
↑
269.68 m
↓
N 27.996826°
E 23.659057°		 ← 269.68 m →
72 728 m²		 N 27.996826°
E 23.661804°
↙ ↓ ↘

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 74150 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54910 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.565723419189453 y=0.418933868408203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.565723419189453 × 217)
    floor (0.565723419189453 × 131072)
    floor (74150.5)     		tx = 74150
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.418933868408203 × 217)
    floor (0.418933868408203 × 131072)
    floor (54910.5)     		ty = 54910
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74150 / 54910 ti = "17/74150/54910"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74150/54910.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74150 ÷ 217
    74150 ÷ 131072     		x = 0.565719604492188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54910 ÷ 217
    54910 ÷ 131072     		y = 0.418930053710938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.565719604492188 × 2 - 1) × π
    0.131439208984375 × 3.1415926535     		Λ = 0.41292845
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.418930053710938 × 2 - 1) × π
    0.162139892578125 × 3.1415926535     		Φ = 0.509377495362717
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41292845} λ = 0.41292845}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.509377495362717))-π/2
    2×atan(1.66425486604784)-π/2
    2×1.0297377287814-π/2
    2.05947545756279-1.57079632675     		φ = 0.48867913
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41292845} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.659057°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.48867913 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.999252°
  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 74150 KachelY 54910 0.41292845 0.48867913 23.659057 27.999252
    Oben rechts KachelX + 1 74151 KachelY 54910 0.41297639 0.48867913 23.661804 27.999252
    Unten links KachelX 74150 KachelY + 1 54911 0.41292845 0.48863680 23.659057 27.996826
    Unten rechts KachelX + 1 74151 KachelY + 1 54911 0.41297639 0.48863680 23.661804 27.996826
  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(0.48867913-0.48863680) × R
    4.23300000000348e-05 × 6371000     		dl = 269.684430000222m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.48867913-0.48863680) × R
    4.23300000000348e-05 × 6371000     		dr = 269.684430000222m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41292845-0.41297639) × cos(0.48867913) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.88295372434439 × 6371000     		do = 269.676794643777m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41292845-0.41297639) × cos(0.48863680) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.882973595796443 × 6371000     		du = 269.682863896725m
  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(0.48867913)-sin(0.48863680))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.88295372434439-0.882973595796443)×R²
    abs(0.41297639-0.41292845)×1.98714520533994e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.98714520533994e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.98714520533994e-05×40589641000000     		ar = 72728.4510501983m²