Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74695 / 55693
↖ ↑ ↗
← N 26.083921°
E 25.155945°		 ← 274.32 m → N 26.083921°
E 25.158691°		 →
↑
274.34 m
↓
↑
274.34 m
↓
N 26.081454°
E 25.155945°		 ← 274.32 m →
75 256 m²		 N 26.081454°
E 25.158691°
↙ ↓ ↘

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 74695 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55693 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569881439208984 y=0.424907684326172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569881439208984 × 217)
    floor (0.569881439208984 × 131072)
    floor (74695.5)     		tx = 74695
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.424907684326172 × 217)
    floor (0.424907684326172 × 131072)
    floor (55693.5)     		ty = 55693
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74695 / 55693 ti = "17/74695/55693"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74695/55693.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74695 ÷ 217
    74695 ÷ 131072     		x = 0.569877624511719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55693 ÷ 217
    55693 ÷ 131072     		y = 0.424903869628906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569877624511719 × 2 - 1) × π
    0.139755249023438 × 3.1415926535     		Λ = 0.43905406
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.424903869628906 × 2 - 1) × π
    0.150192260742188 × 3.1415926535     		Φ = 0.471842902960213
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43905406} λ = 0.43905406}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.471842902960213))-π/2
    2×atan(1.6029455459454)-π/2
    2×1.01302331791122-π/2
    2.02604663582243-1.57079632675     		φ = 0.45525031
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43905406} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.155945°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.45525031 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.083921°
  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 74695 KachelY 55693 0.43905406 0.45525031 25.155945 26.083921
    Oben rechts KachelX + 1 74696 KachelY 55693 0.43910200 0.45525031 25.158691 26.083921
    Unten links KachelX 74695 KachelY + 1 55694 0.43905406 0.45520725 25.155945 26.081454
    Unten rechts KachelX + 1 74696 KachelY + 1 55694 0.43910200 0.45520725 25.158691 26.081454
  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(0.45525031-0.45520725) × R
    4.30599999999837e-05 × 6371000     		dl = 274.335259999896m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.45525031-0.45520725) × R
    4.30599999999837e-05 × 6371000     		dr = 274.335259999896m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43905406-0.43910200) × cos(0.45525031) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.898150998227626 × 6371000     		do = 274.318433265231m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43905406-0.43910200) × cos(0.45520725) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.89816993032337 × 6371000     		du = 274.324215614584m
  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(0.45525031)-sin(0.45520725))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.898150998227626-0.89816993032337)×R²
    abs(0.43910200-0.43905406)×1.89320957447725e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.89320957447725e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.89320957447725e-05×40589641000000     		ar = 75256.0118753996m²