Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 75185 / 56945
↖ ↑ ↗
← N 22.955864°
E 26.501770°		 ← 281.24 m → N 22.955864°
E 26.504517°		 →
↑
281.22 m
↓
↑
281.22 m
↓
N 22.953335°
E 26.501770°		 ← 281.24 m →
79 089 m²		 N 22.953335°
E 26.504517°
↙ ↓ ↘

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 75185 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 56945 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.573619842529297 y=0.434459686279297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.573619842529297 × 217)
    floor (0.573619842529297 × 131072)
    floor (75185.5)     		tx = 75185
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.434459686279297 × 217)
    floor (0.434459686279297 × 131072)
    floor (56945.5)     		ty = 56945
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 75185 / 56945 ti = "17/75185/56945"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/75185/56945.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 75185 ÷ 217
    75185 ÷ 131072     		x = 0.573616027832031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 56945 ÷ 217
    56945 ÷ 131072     		y = 0.434455871582031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.573616027832031 × 2 - 1) × π
    0.147232055664062 × 3.1415926535     		Λ = 0.46254314
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.434455871582031 × 2 - 1) × π
    0.131088256835938 × 3.1415926535     		Φ = 0.411825904635902
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.46254314} λ = 0.46254314}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.411825904635902))-π/2
    2×atan(1.50957160403243)-π/2
    2×0.985725870500598-π/2
    1.9714517410012-1.57079632675     		φ = 0.40065541
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.46254314} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.501770°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.40065541 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.955864°
  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 75185 KachelY 56945 0.46254314 0.40065541 26.501770 22.955864
    Oben rechts KachelX + 1 75186 KachelY 56945 0.46259108 0.40065541 26.504517 22.955864
    Unten links KachelX 75185 KachelY + 1 56946 0.46254314 0.40061127 26.501770 22.953335
    Unten rechts KachelX + 1 75186 KachelY + 1 56946 0.46259108 0.40061127 26.504517 22.953335
  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(0.40065541-0.40061127) × R
    4.41399999999703e-05 × 6371000     		dl = 281.215939999811m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.40065541-0.40061127) × R
    4.41399999999703e-05 × 6371000     		dr = 281.215939999811m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.46254314-0.46259108) × cos(0.40065541) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.920805567518908 × 6371000     		do = 281.237721855398m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.46254314-0.46259108) × cos(0.40061127) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.920822782189925 × 6371000     		du = 281.242979659032m
  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(0.40065541)-sin(0.40061127))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.920805567518908-0.920822782189925)×R²
    abs(0.46259108-0.46254314)×1.72146710171184e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.72146710171184e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.72146710171184e-05×40589641000000     		ar = 79089.2696169544m²