Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74518 / 53518
↖ ↑ ↗
← N 31.320794°
E 24.669800°		 ← 260.92 m → N 31.320794°
E 24.672546°		 →
↑
260.89 m
↓
↑
260.89 m
↓
N 31.318448°
E 24.669800°		 ← 260.92 m →
68 072 m²		 N 31.318448°
E 24.672546°
↙ ↓ ↘

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 74518 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 53518 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.568531036376953 y=0.408313751220703 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.568531036376953 × 217)
    floor (0.568531036376953 × 131072)
    floor (74518.5)     		tx = 74518
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.408313751220703 × 217)
    floor (0.408313751220703 × 131072)
    floor (53518.5)     		ty = 53518
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74518 / 53518 ti = "17/74518/53518"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74518/53518.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74518 ÷ 217
    74518 ÷ 131072     		x = 0.568527221679688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 53518 ÷ 217
    53518 ÷ 131072     		y = 0.408309936523438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.568527221679688 × 2 - 1) × π
    0.137054443359375 × 3.1415926535     		Λ = 0.43056923
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.408309936523438 × 2 - 1) × π
    0.183380126953125 × 3.1415926535     		Φ = 0.576105659633835
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43056923} λ = 0.43056923}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.576105659633835))-π/2
    2×atan(1.77909651505829)-π/2
    2×1.05872365449213-π/2
    2.11744730898426-1.57079632675     		φ = 0.54665098
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43056923} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.669800°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.54665098 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 31.320794°
  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 74518 KachelY 53518 0.43056923 0.54665098 24.669800 31.320794
    Oben rechts KachelX + 1 74519 KachelY 53518 0.43061717 0.54665098 24.672546 31.320794
    Unten links KachelX 74518 KachelY + 1 53519 0.43056923 0.54661003 24.669800 31.318448
    Unten rechts KachelX + 1 74519 KachelY + 1 53519 0.43061717 0.54661003 24.672546 31.318448
  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(0.54665098-0.54661003) × R
    4.09500000000396e-05 × 6371000     		dl = 260.892450000252m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.54665098-0.54661003) × R
    4.09500000000396e-05 × 6371000     		dr = 260.892450000252m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43056923-0.43061717) × cos(0.54665098) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.854270227845383 × 6371000     		do = 260.916116499474m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43056923-0.43061717) × cos(0.54661003) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.854291514134091 × 6371000     		du = 260.922617879954m
  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(0.54665098)-sin(0.54661003))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.854270227845383-0.854291514134091)×R²
    abs(0.43061717-0.43056923)×2.12862887076781e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.12862887076781e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.12862887076781e-05×40589641000000     		ar = 68071.8929682908m²