Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74498 / 55026
↖ ↑ ↗
← N 27.717573°
E 24.614868°		 ← 270.38 m → N 27.717573°
E 24.617615°		 →
↑
270.32 m
↓
↑
270.32 m
↓
N 27.715142°
E 24.614868°		 ← 270.38 m →
73 090 m²		 N 27.715142°
E 24.617615°
↙ ↓ ↘

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 74498 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55026 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.568378448486328 y=0.419818878173828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.568378448486328 × 217)
    floor (0.568378448486328 × 131072)
    floor (74498.5)     		tx = 74498
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.419818878173828 × 217)
    floor (0.419818878173828 × 131072)
    floor (55026.5)     		ty = 55026
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74498 / 55026 ti = "17/74498/55026"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74498/55026.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74498 ÷ 217
    74498 ÷ 131072     		x = 0.568374633789062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55026 ÷ 217
    55026 ÷ 131072     		y = 0.419815063476562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.568374633789062 × 2 - 1) × π
    0.136749267578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.42961049
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.419815063476562 × 2 - 1) × π
    0.160369873046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.50381681500679
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42961049} λ = 0.42961049}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.50381681500679))-π/2
    2×atan(1.65502615943094)-π/2
    2×1.02727961987797-π/2
    2.05455923975594-1.57079632675     		φ = 0.48376291
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42961049} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.614868°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.48376291 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.717573°
  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 74498 KachelY 55026 0.42961049 0.48376291 24.614868 27.717573
    Oben rechts KachelX + 1 74499 KachelY 55026 0.42965843 0.48376291 24.617615 27.717573
    Unten links KachelX 74498 KachelY + 1 55027 0.42961049 0.48372048 24.614868 27.715142
    Unten rechts KachelX + 1 74499 KachelY + 1 55027 0.42965843 0.48372048 24.617615 27.715142
  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(0.48376291-0.48372048) × R
    4.24299999999822e-05 × 6371000     		dl = 270.321529999887m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.48376291-0.48372048) × R
    4.24299999999822e-05 × 6371000     		dr = 270.321529999887m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42961049-0.42965843) × cos(0.48376291) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.885251013711313 × 6371000     		do = 270.378445948351m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42961049-0.42965843) × cos(0.48372048) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.885270747683665 × 6371000     		du = 270.384473211459m
  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(0.48376291)-sin(0.48372048))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.885251013711313-0.885270747683665)×R²
    abs(0.42965843-0.42961049)×1.97339723518875e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.97339723518875e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.97339723518875e-05×40589641000000     		ar = 73089.9298482207m²