Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74897 / 55409
↖ ↑ ↗
← N 26.782395°
E 25.710755°		 ← 272.60 m → N 26.782395°
E 25.713501°		 →
↑
272.62 m
↓
↑
272.62 m
↓
N 26.779944°
E 25.710755°		 ← 272.61 m →
74 317 m²		 N 26.779944°
E 25.713501°
↙ ↓ ↘

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 74897 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55409 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.571422576904297 y=0.422740936279297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.571422576904297 × 217)
    floor (0.571422576904297 × 131072)
    floor (74897.5)     		tx = 74897
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.422740936279297 × 217)
    floor (0.422740936279297 × 131072)
    floor (55409.5)     		ty = 55409
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74897 / 55409 ti = "17/74897/55409"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74897/55409.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74897 ÷ 217
    74897 ÷ 131072     		x = 0.571418762207031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55409 ÷ 217
    55409 ÷ 131072     		y = 0.422737121582031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.571418762207031 × 2 - 1) × π
    0.142837524414062 × 3.1415926535     		Λ = 0.44873732
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.422737121582031 × 2 - 1) × π
    0.154525756835938 × 3.1415926535     		Φ = 0.485456982452309
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44873732} λ = 0.44873732}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.485456982452309))-π/2
    2×atan(1.62491739793922)-π/2
    2×1.01911865445172-π/2
    2.03823730890344-1.57079632675     		φ = 0.46744098
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44873732} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.710755°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46744098 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.782395°
  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 74897 KachelY 55409 0.44873732 0.46744098 25.710755 26.782395
    Oben rechts KachelX + 1 74898 KachelY 55409 0.44878525 0.46744098 25.713501 26.782395
    Unten links KachelX 74897 KachelY + 1 55410 0.44873732 0.46739819 25.710755 26.779944
    Unten rechts KachelX + 1 74898 KachelY + 1 55410 0.44878525 0.46739819 25.713501 26.779944
  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(0.46744098-0.46739819) × R
    4.27900000000148e-05 × 6371000     		dl = 272.615090000094m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46744098-0.46739819) × R
    4.27900000000148e-05 × 6371000     		dr = 272.615090000094m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44873732-0.44878525) × cos(0.46744098) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.892724312739397 × 6371000     		do = 272.604108368624m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44873732-0.44878525) × cos(0.46739819) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.892743593235771 × 6371000     		du = 272.609995900136m
  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(0.46744098)-sin(0.46739819))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.892724312739397-0.892743593235771)×R²
    abs(0.44878525-0.44873732)×1.9280496374674e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.9280496374674e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.9280496374674e-05×40589641000000     		ar = 74316.7960636533m²