Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74375 / 53658
↖ ↑ ↗
← N 30.991737°
E 24.277039°		 ← 261.77 m → N 30.991737°
E 24.279785°		 →
↑
261.78 m
↓
↑
261.78 m
↓
N 30.989383°
E 24.277039°		 ← 261.78 m →
68 528 m²		 N 30.989383°
E 24.279785°
↙ ↓ ↘

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 74375 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 53658 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567440032958984 y=0.409381866455078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567440032958984 × 217)
    floor (0.567440032958984 × 131072)
    floor (74375.5)     		tx = 74375
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.409381866455078 × 217)
    floor (0.409381866455078 × 131072)
    floor (53658.5)     		ty = 53658
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74375 / 53658 ti = "17/74375/53658"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74375/53658.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74375 ÷ 217
    74375 ÷ 131072     		x = 0.567436218261719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 53658 ÷ 217
    53658 ÷ 131072     		y = 0.409378051757812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.567436218261719 × 2 - 1) × π
    0.134872436523438 × 3.1415926535     		Λ = 0.42371426
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.409378051757812 × 2 - 1) × π
    0.181243896484375 × 3.1415926535     		Φ = 0.569394493687027
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42371426} λ = 0.42371426}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.569394493687027))-π/2
    2×atan(1.76719667866251)-π/2
    2×1.055852089565-π/2
    2.11170417913001-1.57079632675     		φ = 0.54090785
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42371426} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.277039°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.54090785 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 30.991737°
  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 74375 KachelY 53658 0.42371426 0.54090785 24.277039 30.991737
    Oben rechts KachelX + 1 74376 KachelY 53658 0.42376219 0.54090785 24.279785 30.991737
    Unten links KachelX 74375 KachelY + 1 53659 0.42371426 0.54086676 24.277039 30.989383
    Unten rechts KachelX + 1 74376 KachelY + 1 53659 0.42376219 0.54086676 24.279785 30.989383
  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(0.54090785-0.54086676) × R
    4.10899999999659e-05 × 6371000     		dl = 261.784389999783m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.54090785-0.54086676) × R
    4.10899999999659e-05 × 6371000     		dr = 261.784389999783m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42371426-0.42376219) × cos(0.54090785) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.857241569609788 × 6371000     		do = 261.769025896288m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42371426-0.42376219) × cos(0.54086676) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.857262726720874 × 6371000     		du = 261.775486474679m
  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(0.54090785)-sin(0.54086676))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.857241569609788-0.857262726720874)×R²
    abs(0.42376219-0.42371426)×2.11571110867448e-05×R²
    4.79299999999738e-05×2.11571110867448e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×2.11571110867448e-05×40589641000000     		ar = 68527.8904141206m²