Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 76546 / 59134
↖ ↑ ↗
← N 17.313932°
E 30.239868°		 ← 291.59 m → N 17.313932°
E 30.242615°		 →
↑
291.54 m
↓
↑
291.54 m
↓
N 17.311310°
E 30.239868°		 ← 291.59 m →
85 009 m²		 N 17.311310°
E 30.242615°
↙ ↓ ↘

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 76546 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 59134 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.584003448486328 y=0.451160430908203 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.584003448486328 × 217)
    floor (0.584003448486328 × 131072)
    floor (76546.5)     		tx = 76546
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.451160430908203 × 217)
    floor (0.451160430908203 × 131072)
    floor (59134.5)     		ty = 59134
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 76546 / 59134 ti = "17/76546/59134"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/76546/59134.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 76546 ÷ 217
    76546 ÷ 131072     		x = 0.583999633789062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 59134 ÷ 217
    59134 ÷ 131072     		y = 0.451156616210938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.583999633789062 × 2 - 1) × π
    0.167999267578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.52778526
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.451156616210938 × 2 - 1) × π
    0.097686767578125 × 3.1415926535     		Φ = 0.3068920313676
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.52778526} λ = 0.52778526}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.3068920313676))-π/2
    2×atan(1.35919420980948)-π/2
    2×0.936490725263108-π/2
    1.87298145052622-1.57079632675     		φ = 0.30218512
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.52778526} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 30.239868°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.30218512 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 17.313932°
  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 76546 KachelY 59134 0.52778526 0.30218512 30.239868 17.313932
    Oben rechts KachelX + 1 76547 KachelY 59134 0.52783320 0.30218512 30.242615 17.313932
    Unten links KachelX 76546 KachelY + 1 59135 0.52778526 0.30213936 30.239868 17.311310
    Unten rechts KachelX + 1 76547 KachelY + 1 59135 0.52783320 0.30213936 30.242615 17.311310
  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(0.30218512-0.30213936) × R
    4.57599999999503e-05 × 6371000     		dl = 291.536959999683m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.30218512-0.30213936) × R
    4.57599999999503e-05 × 6371000     		dr = 291.536959999683m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.52778526-0.52783320) × cos(0.30218512) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.954688461780243 × 6371000     		do = 291.586429908501m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.52778526-0.52783320) × cos(0.30213936) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.954702079278124 × 6371000     		du = 291.590589042869m
  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(0.30218512)-sin(0.30213936))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.954688461780243-0.954702079278124)×R²
    abs(0.52783320-0.52778526)×1.36174978814241e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.36174978814241e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.36174978814241e-05×40589641000000     		ar = 85008.8276382949m²