Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74338 / 54096
↖ ↑ ↗
← N 29.954935°
E 24.175415°		 ← 264.63 m → N 29.954935°
E 24.178162°		 →
↑
264.65 m
↓
↑
264.65 m
↓
N 29.952555°
E 24.175415°		 ← 264.63 m →
70 035 m²		 N 29.952555°
E 24.178162°
↙ ↓ ↘

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 74338 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54096 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567157745361328 y=0.412723541259766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567157745361328 × 217)
    floor (0.567157745361328 × 131072)
    floor (74338.5)     		tx = 74338
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.412723541259766 × 217)
    floor (0.412723541259766 × 131072)
    floor (54096.5)     		ty = 54096
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74338 / 54096 ti = "17/74338/54096"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74338/54096.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74338 ÷ 217
    74338 ÷ 131072     		x = 0.567153930664062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54096 ÷ 217
    54096 ÷ 131072     		y = 0.4127197265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.567153930664062 × 2 - 1) × π
    0.134307861328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.42194059
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4127197265625 × 2 - 1) × π
    0.174560546875 × 3.1415926535     		Φ = 0.548398131653442
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42194059} λ = 0.42194059}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.548398131653442))-π/2
    2×atan(1.73047879728279)-π/2
    2×1.04680428094611-π/2
    2.09360856189222-1.57079632675     		φ = 0.52281224
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42194059} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.175415°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.52281224 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 29.954935°
  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 74338 KachelY 54096 0.42194059 0.52281224 24.175415 29.954935
    Oben rechts KachelX + 1 74339 KachelY 54096 0.42198853 0.52281224 24.178162 29.954935
    Unten links KachelX 74338 KachelY + 1 54097 0.42194059 0.52277070 24.175415 29.952555
    Unten rechts KachelX + 1 74339 KachelY + 1 54097 0.42198853 0.52277070 24.178162 29.952555
  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(0.52281224-0.52277070) × R
    4.15400000000066e-05 × 6371000     		dl = 264.651340000042m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.52281224-0.52277070) × R
    4.15400000000066e-05 × 6371000     		dr = 264.651340000042m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42194059-0.42198853) × cos(0.52281224) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.866418403664834 × 6371000     		do = 264.626482088777m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42194059-0.42198853) × cos(0.52277070) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.866439144615495 × 6371000     		du = 264.632816908981m
  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(0.52281224)-sin(0.52277070))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.866418403664834-0.866439144615495)×R²
    abs(0.42198853-0.42194059)×2.07409506604028e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.07409506604028e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.07409506604028e-05×40589641000000     		ar = 70034.5913536999m²