Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74753 / 54743
↖ ↑ ↗
← N 28.403481°
E 25.315246°		 ← 268.66 m → N 28.403481°
E 25.317993°		 →
↑
268.67 m
↓
↑
268.67 m
↓
N 28.401065°
E 25.315246°		 ← 268.66 m →
72 180 m²		 N 28.401065°
E 25.317993°
↙ ↓ ↘

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 74753 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 54743 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.570323944091797 y=0.417659759521484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.570323944091797 × 217)
    floor (0.570323944091797 × 131072)
    floor (74753.5)     		tx = 74753
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.417659759521484 × 217)
    floor (0.417659759521484 × 131072)
    floor (54743.5)     		ty = 54743
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74753 / 54743 ti = "17/74753/54743"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74753/54743.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74753 ÷ 217
    74753 ÷ 131072     		x = 0.570320129394531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 54743 ÷ 217
    54743 ÷ 131072     		y = 0.417655944824219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.570320129394531 × 2 - 1) × π
    0.140640258789062 × 3.1415926535     		Λ = 0.44183440
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.417655944824219 × 2 - 1) × π
    0.164688110351562 × 3.1415926535     		Φ = 0.517382957599266
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44183440} λ = 0.44183440}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.517382957599266))-π/2
    2×atan(1.67763146702773)-π/2
    2×1.03326529290506-π/2
    2.06653058581012-1.57079632675     		φ = 0.49573426
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44183440} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.315246°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49573426 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.403481°
  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 74753 KachelY 54743 0.44183440 0.49573426 25.315246 28.403481
    Oben rechts KachelX + 1 74754 KachelY 54743 0.44188234 0.49573426 25.317993 28.403481
    Unten links KachelX 74753 KachelY + 1 54744 0.44183440 0.49569209 25.315246 28.401065
    Unten rechts KachelX + 1 74754 KachelY + 1 54744 0.44188234 0.49569209 25.317993 28.401065
  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(0.49573426-0.49569209) × R
    4.2170000000008e-05 × 6371000     		dl = 268.665070000051m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49573426-0.49569209) × R
    4.2170000000008e-05 × 6371000     		dr = 268.665070000051m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44183440-0.44188234) × cos(0.49573426) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.87961967591512 × 6371000     		do = 268.65849043476m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44183440-0.44188234) × cos(0.49569209) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.879639734459454 × 6371000     		du = 268.664616830506m
  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(0.49573426)-sin(0.49569209))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.87961967591512-0.879639734459454)×R²
    abs(0.44188234-0.44183440)×2.00585443339563e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.00585443339563e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.00585443339563e-05×40589641000000     		ar = 72179.9751236678m²