Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74282 / 60943
↖ ↑ ↗
← N 12.514346°
E 24.021606°		 ← 298.17 m → N 12.514346°
E 24.024353°		 →
↑
298.10 m
↓
↑
298.10 m
↓
N 12.511666°
E 24.021606°		 ← 298.17 m →
88 884 m²		 N 12.511666°
E 24.024353°
↙ ↓ ↘

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 74282 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60943 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566730499267578 y=0.464962005615234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566730499267578 × 217)
    floor (0.566730499267578 × 131072)
    floor (74282.5)     		tx = 74282
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.464962005615234 × 217)
    floor (0.464962005615234 × 131072)
    floor (60943.5)     		ty = 60943
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74282 / 60943 ti = "17/74282/60943"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74282/60943.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74282 ÷ 217
    74282 ÷ 131072     		x = 0.566726684570312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60943 ÷ 217
    60943 ÷ 131072     		y = 0.464958190917969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566726684570312 × 2 - 1) × π
    0.133453369140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.41925612
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.464958190917969 × 2 - 1) × π
    0.0700836181640625 × 3.1415926535     		Φ = 0.220174179954918
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41925612} λ = 0.41925612}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.220174179954918))-π/2
    2×atan(1.24629379107938)-π/2
    2×0.894606440595412-π/2
    1.78921288119082-1.57079632675     		φ = 0.21841655
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41925612} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.021606°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.21841655 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.514346°
  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 74282 KachelY 60943 0.41925612 0.21841655 24.021606 12.514346
    Oben rechts KachelX + 1 74283 KachelY 60943 0.41930406 0.21841655 24.024353 12.514346
    Unten links KachelX 74282 KachelY + 1 60944 0.41925612 0.21836976 24.021606 12.511666
    Unten rechts KachelX + 1 74283 KachelY + 1 60944 0.41930406 0.21836976 24.024353 12.511666
  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(0.21841655-0.21836976) × R
    4.6789999999991e-05 × 6371000     		dl = 298.099089999943m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.21841655-0.21836976) × R
    4.6789999999991e-05 × 6371000     		dr = 298.099089999943m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41925612-0.41930406) × cos(0.21841655) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.976241781442505 × 6371000     		do = 298.1693685158m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41925612-0.41930406) × cos(0.21836976) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.976251919021273 × 6371000     		du = 298.172464793297m
  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(0.21841655)-sin(0.21836976))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.976241781442505-0.976251919021273)×R²
    abs(0.41930406-0.41925612)×1.01375787677771e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.01375787677771e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.01375787677771e-05×40589641000000     		ar = 88884.4789354107m²