Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 74904 / 55880
↖ ↑ ↗
← N 25.621716°
E 25.729981°		 ← 275.34 m → N 25.621716°
E 25.732727°		 →
↑
275.35 m
↓
↑
275.35 m
↓
N 25.619239°
E 25.729981°		 ← 275.34 m →
75 816 m²		 N 25.619239°
E 25.732727°
↙ ↓ ↘

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 74904 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55880 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.571475982666016 y=0.426334381103516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.571475982666016 × 217)
    floor (0.571475982666016 × 131072)
    floor (74904.5)     		tx = 74904
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.426334381103516 × 217)
    floor (0.426334381103516 × 131072)
    floor (55880.5)     		ty = 55880
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 74904 / 55880 ti = "17/74904/55880"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/74904/55880.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 74904 ÷ 217
    74904 ÷ 131072     		x = 0.57147216796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55880 ÷ 217
    55880 ÷ 131072     		y = 0.42633056640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57147216796875 × 2 - 1) × π
    0.1429443359375 × 3.1415926535     		Λ = 0.44907288
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42633056640625 × 2 - 1) × π
    0.1473388671875 × 3.1415926535     		Φ = 0.462878702731262
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44907288} λ = 0.44907288}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.462878702731262))-π/2
    2×atan(1.58864063295897)-π/2
    2×1.00898981514653-π/2
    2.01797963029306-1.57079632675     		φ = 0.44718330
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44907288} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.729981°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.44718330 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.621716°
  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 74904 KachelY 55880 0.44907288 0.44718330 25.729981 25.621716
    Oben rechts KachelX + 1 74905 KachelY 55880 0.44912081 0.44718330 25.732727 25.621716
    Unten links KachelX 74904 KachelY + 1 55881 0.44907288 0.44714008 25.729981 25.619239
    Unten rechts KachelX + 1 74905 KachelY + 1 55881 0.44912081 0.44714008 25.732727 25.619239
  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(0.44718330-0.44714008) × R
    4.32200000000105e-05 × 6371000     		dl = 275.354620000067m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.44718330-0.44714008) × R
    4.32200000000105e-05 × 6371000     		dr = 275.354620000067m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44907288-0.44912081) × cos(0.44718330) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.901668696171821 × 6371000     		do = 275.33538345033m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44907288-0.44912081) × cos(0.44714008) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.9016873848472 × 6371000     		du = 275.341090262182m
  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(0.44718330)-sin(0.44714008))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.901668696171821-0.9016873848472)×R²
    abs(0.44912081-0.44907288)×1.86886753786863e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.86886753786863e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.86886753786863e-05×40589641000000     		ar = 75815.6555928795m²