Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74363 / 55923
↖ ↑ ↗
← N 25.515179°
E 24.244079°		 ← 275.64 m → N 25.515179°
E 24.246826°		 →
↑
275.61 m
↓
↑
275.61 m
↓
N 25.512700°
E 24.244079°		 ← 275.64 m →
75 969 m²		 N 25.512700°
E 24.246826°
↙ ↓ ↘

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 74363 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55923 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567348480224609 y=0.426662445068359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567348480224609 × 217)
    floor (0.567348480224609 × 131072)
    floor (74363.5)     		tx = 74363
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.426662445068359 × 217)
    floor (0.426662445068359 × 131072)
    floor (55923.5)     		ty = 55923
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74363 / 55923 ti = "17/74363/55923"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74363/55923.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74363 ÷ 217
    74363 ÷ 131072     		x = 0.567344665527344
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55923 ÷ 217
    55923 ÷ 131072     		y = 0.426658630371094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.567344665527344 × 2 - 1) × π
    0.134689331054688 × 3.1415926535     		Λ = 0.42313901
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.426658630371094 × 2 - 1) × π
    0.146682739257812 × 3.1415926535     		Φ = 0.4608174160476
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42313901} λ = 0.42313901}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.4608174160476))-π/2
    2×atan(1.58536936184919)-π/2
    2×1.00806010255382-π/2
    2.01612020510764-1.57079632675     		φ = 0.44532388
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42313901} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.244079°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.44532388 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.515179°
  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 74363 KachelY 55923 0.42313901 0.44532388 24.244079 25.515179
    Oben rechts KachelX + 1 74364 KachelY 55923 0.42318695 0.44532388 24.246826 25.515179
    Unten links KachelX 74363 KachelY + 1 55924 0.42313901 0.44528062 24.244079 25.512700
    Unten rechts KachelX + 1 74364 KachelY + 1 55924 0.42318695 0.44528062 24.246826 25.512700
  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(0.44532388-0.44528062) × R
    4.32599999999894e-05 × 6371000     		dl = 275.609459999933m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.44532388-0.44528062) × R
    4.32599999999894e-05 × 6371000     		dr = 275.609459999933m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42313901-0.42318695) × cos(0.44532388) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.902471201359156 × 6371000     		do = 275.637934503948m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42313901-0.42318695) × cos(0.44528062) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.902489834768143 × 6371000     		du = 275.643625626676m
  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(0.44532388)-sin(0.44528062))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.902471201359156-0.902489834768143)×R²
    abs(0.42318695-0.42313901)×1.86334089864459e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.86334089864459e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.86334089864459e-05×40589641000000     		ar = 75969.2065595667m²