Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74505 / 54536
↖ ↑ ↗
← N 28.902397°
E 24.634094°		 ← 267.38 m → N 28.902397°
E 24.636841°		 →
↑
267.33 m
↓
↑
267.33 m
↓
N 28.899993°
E 24.634094°		 ← 267.39 m →
71 480 m²		 N 28.899993°
E 24.636841°
↙ ↓ ↘

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 74505 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54536 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.568431854248047 y=0.416080474853516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.568431854248047 × 217)
    floor (0.568431854248047 × 131072)
    floor (74505.5)     		tx = 74505
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.416080474853516 × 217)
    floor (0.416080474853516 × 131072)
    floor (54536.5)     		ty = 54536
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74505 / 54536 ti = "17/74505/54536"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74505/54536.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74505 ÷ 217
    74505 ÷ 131072     		x = 0.568428039550781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54536 ÷ 217
    54536 ÷ 131072     		y = 0.41607666015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.568428039550781 × 2 - 1) × π
    0.136856079101562 × 3.1415926535     		Λ = 0.42994605
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.41607666015625 × 2 - 1) × π
    0.1678466796875 × 3.1415926535     		Φ = 0.527305895820618
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42994605} λ = 0.42994605}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.527305895820618))-π/2
    2×atan(1.6943613680452)-π/2
    2×1.03761916006967-π/2
    2.07523832013933-1.57079632675     		φ = 0.50444199
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42994605} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.634094°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.50444199 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.902397°
  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 74505 KachelY 54536 0.42994605 0.50444199 24.634094 28.902397
    Oben rechts KachelX + 1 74506 KachelY 54536 0.42999399 0.50444199 24.636841 28.902397
    Unten links KachelX 74505 KachelY + 1 54537 0.42994605 0.50440003 24.634094 28.899993
    Unten rechts KachelX + 1 74506 KachelY + 1 54537 0.42999399 0.50440003 24.636841 28.899993
  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(0.50444199-0.50440003) × R
    4.19600000000075e-05 × 6371000     		dl = 267.327160000048m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.50444199-0.50440003) × R
    4.19600000000075e-05 × 6371000     		dr = 267.327160000048m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42994605-0.42999399) × cos(0.50444199) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.875444307548174 × 6371000     		do = 267.383225461513m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42994605-0.42999399) × cos(0.50440003) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.87546458684311 × 6371000     		du = 267.389419280176m
  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(0.50444199)-sin(0.50440003))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.875444307548174-0.87546458684311)×R²
    abs(0.42999399-0.42994605)×2.02792949364206e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.02792949364206e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.02792949364206e-05×40589641000000     		ar = 71479.6261927162m²