Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 75027 / 55539
↖ ↑ ↗
← N 26.463197°
E 26.067810°		 ← 273.42 m → N 26.463197°
E 26.070557°		 →
↑
273.44 m
↓
↑
273.44 m
↓
N 26.460738°
E 26.067810°		 ← 273.43 m →
74 767 m²		 N 26.460738°
E 26.070557°
↙ ↓ ↘

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 75027 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 55539 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.572414398193359 y=0.423732757568359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.572414398193359 × 217)
    floor (0.572414398193359 × 131072)
    floor (75027.5)     		tx = 75027
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.423732757568359 × 217)
    floor (0.423732757568359 × 131072)
    floor (55539.5)     		ty = 55539
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 75027 / 55539 ti = "17/75027/55539"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/75027/55539.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 75027 ÷ 217
    75027 ÷ 131072     		x = 0.572410583496094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 55539 ÷ 217
    55539 ÷ 131072     		y = 0.423728942871094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.572410583496094 × 2 - 1) × π
    0.144821166992188 × 3.1415926535     		Λ = 0.45496911
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.423728942871094 × 2 - 1) × π
    0.152542114257812 × 3.1415926535     		Φ = 0.479225185501701
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.45496911} λ = 0.45496911}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.479225185501701))-π/2
    2×atan(1.61482272928552)-π/2
    2×1.01633312135567-π/2
    2.03266624271134-1.57079632675     		φ = 0.46186992
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.45496911} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.067810°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46186992 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.463197°
  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 75027 KachelY 55539 0.45496911 0.46186992 26.067810 26.463197
    Oben rechts KachelX + 1 75028 KachelY 55539 0.45501705 0.46186992 26.070557 26.463197
    Unten links KachelX 75027 KachelY + 1 55540 0.45496911 0.46182700 26.067810 26.460738
    Unten rechts KachelX + 1 75028 KachelY + 1 55540 0.45501705 0.46182700 26.070557 26.460738
  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(0.46186992-0.46182700) × R
    4.29200000000018e-05 × 6371000     		dl = 273.443320000012m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46186992-0.46182700) × R
    4.29200000000018e-05 × 6371000     		dr = 273.443320000012m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.45496911-0.45501705) × cos(0.46186992) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.895220783996644 × 6371000     		do = 273.423470415376m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.45496911-0.45501705) × cos(0.46182700) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.895239909305935 × 6371000     		du = 273.429311777119m
  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(0.46186992)-sin(0.46182700))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.895220783996644-0.895239909305935)×R²
    abs(0.45501705-0.45496911)×1.91253092909349e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.91253092909349e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.91253092909349e-05×40589641000000     		ar = 74766.6201684686m²