Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74729 / 54691
↖ ↑ ↗
← N 28.529035°
E 25.249329°		 ← 268.34 m → N 28.529035°
E 25.252075°		 →
↑
268.28 m
↓
↑
268.28 m
↓
N 28.526623°
E 25.249329°		 ← 268.35 m →
71 992 m²		 N 28.526623°
E 25.252075°
↙ ↓ ↘

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 74729 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54691 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.570140838623047 y=0.417263031005859 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.570140838623047 × 217)
    floor (0.570140838623047 × 131072)
    floor (74729.5)     		tx = 74729
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.417263031005859 × 217)
    floor (0.417263031005859 × 131072)
    floor (54691.5)     		ty = 54691
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74729 / 54691 ti = "17/74729/54691"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74729/54691.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74729 ÷ 217
    74729 ÷ 131072     		x = 0.570137023925781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54691 ÷ 217
    54691 ÷ 131072     		y = 0.417259216308594
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.570137023925781 × 2 - 1) × π
    0.140274047851562 × 3.1415926535     		Λ = 0.44068392
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.417259216308594 × 2 - 1) × π
    0.165481567382812 × 3.1415926535     		Φ = 0.519875676379509
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44068392} λ = 0.44068392}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.519875676379509))-π/2
    2×atan(1.68181854693019)-π/2
    2×1.0343609645567-π/2
    2.06872192911339-1.57079632675     		φ = 0.49792560
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44068392} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.249329°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49792560 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.529035°
  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 74729 KachelY 54691 0.44068392 0.49792560 25.249329 28.529035
    Oben rechts KachelX + 1 74730 KachelY 54691 0.44073186 0.49792560 25.252075 28.529035
    Unten links KachelX 74729 KachelY + 1 54692 0.44068392 0.49788349 25.249329 28.526623
    Unten rechts KachelX + 1 74730 KachelY + 1 54692 0.44073186 0.49788349 25.252075 28.526623
  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(0.49792560-0.49788349) × R
    4.21100000000396e-05 × 6371000     		dl = 268.282810000252m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49792560-0.49788349) × R
    4.21100000000396e-05 × 6371000     		dr = 268.282810000252m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44068392-0.44073186) × cos(0.49792560) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.878575193336795 × 6371000     		do = 268.339478570358m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44068392-0.44073186) × cos(0.49788349) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.878595304464414 × 6371000     		du = 268.345621026393m
  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(0.49792560)-sin(0.49788349))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.878575193336795-0.878595304464414)×R²
    abs(0.44073186-0.44068392)×2.01111276193489e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.01111276193489e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.01111276193489e-05×40589641000000     		ar = 71991.6933131431m²