Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74716 / 54668
↖ ↑ ↗
← N 28.584522°
E 25.213623°		 ← 268.20 m → N 28.584522°
E 25.216370°		 →
↑
268.22 m
↓
↑
268.22 m
↓
N 28.582110°
E 25.213623°		 ← 268.20 m →
71 937 m²		 N 28.582110°
E 25.216370°
↙ ↓ ↘

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 74716 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54668 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.570041656494141 y=0.417087554931641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.570041656494141 × 217)
    floor (0.570041656494141 × 131072)
    floor (74716.5)     		tx = 74716
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.417087554931641 × 217)
    floor (0.417087554931641 × 131072)
    floor (54668.5)     		ty = 54668
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74716 / 54668 ti = "17/74716/54668"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74716/54668.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74716 ÷ 217
    74716 ÷ 131072     		x = 0.570037841796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54668 ÷ 217
    54668 ÷ 131072     		y = 0.417083740234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.570037841796875 × 2 - 1) × π
    0.14007568359375 × 3.1415926535     		Λ = 0.44006074
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.417083740234375 × 2 - 1) × π
    0.16583251953125 × 3.1415926535     		Φ = 0.52097822507077
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44006074} λ = 0.44006074}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.52097822507077))-π/2
    2×atan(1.68367385636459)-π/2
    2×1.03484517294633-π/2
    2.06969034589267-1.57079632675     		φ = 0.49889402
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44006074} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.213623°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49889402 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.584522°
  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 74716 KachelY 54668 0.44006074 0.49889402 25.213623 28.584522
    Oben rechts KachelX + 1 74717 KachelY 54668 0.44010868 0.49889402 25.216370 28.584522
    Unten links KachelX 74716 KachelY + 1 54669 0.44006074 0.49885192 25.213623 28.582110
    Unten rechts KachelX + 1 74717 KachelY + 1 54669 0.44010868 0.49885192 25.216370 28.582110
  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(0.49889402-0.49885192) × R
    4.20999999999894e-05 × 6371000     		dl = 268.219099999932m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49889402-0.49885192) × R
    4.20999999999894e-05 × 6371000     		dr = 268.219099999932m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44006074-0.44010868) × cos(0.49889402) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.878112260113637 × 6371000     		do = 268.198086848104m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44006074-0.44010868) × cos(0.49885192) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.878132402276496 × 6371000     		du = 268.204238783101m
  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(0.49889402)-sin(0.49885192))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.878112260113637-0.878132402276496)×R²
    abs(0.44010868-0.44006074)×2.01421628589493e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.01421628589493e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.01421628589493e-05×40589641000000     		ar = 71936.6745199618m²