Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 77546 / 60156
↖ ↑ ↗
← N 14.615478°
E 32.986450°		 ← 295.54 m → N 14.615478°
E 32.989197°		 →
↑
295.55 m
↓
↑
295.55 m
↓
N 14.612820°
E 32.986450°		 ← 295.55 m →
87 348 m²		 N 14.612820°
E 32.989197°
↙ ↓ ↘

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 77546 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 60156 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.591632843017578 y=0.458957672119141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.591632843017578 × 217)
    floor (0.591632843017578 × 131072)
    floor (77546.5)     		tx = 77546
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.458957672119141 × 217)
    floor (0.458957672119141 × 131072)
    floor (60156.5)     		ty = 60156
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 77546 / 60156 ti = "17/77546/60156"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/77546/60156.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 77546 ÷ 217
    77546 ÷ 131072     		x = 0.591629028320312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 60156 ÷ 217
    60156 ÷ 131072     		y = 0.458953857421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.591629028320312 × 2 - 1) × π
    0.183258056640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.57572216
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.458953857421875 × 2 - 1) × π
    0.08209228515625 × 3.1415926535     		Φ = 0.257900519955902
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.57572216} λ = 0.57572216}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.257900519955902))-π/2
    2×atan(1.29421006414584)-π/2
    2×0.912942271863583-π/2
    1.82588454372717-1.57079632675     		φ = 0.25508822
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.57572216} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 32.986450°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.25508822 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 14.615478°
  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 77546 KachelY 60156 0.57572216 0.25508822 32.986450 14.615478
    Oben rechts KachelX + 1 77547 KachelY 60156 0.57577010 0.25508822 32.989197 14.615478
    Unten links KachelX 77546 KachelY + 1 60157 0.57572216 0.25504183 32.986450 14.612820
    Unten rechts KachelX + 1 77547 KachelY + 1 60157 0.57577010 0.25504183 32.989197 14.612820
  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(0.25508822-0.25504183) × R
    4.63899999999517e-05 × 6371000     		dl = 295.550689999693m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.25508822-0.25504183) × R
    4.63899999999517e-05 × 6371000     		dr = 295.550689999693m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.57572216-0.57577010) × cos(0.25508822) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.967641038833105 × 6371000     		do = 295.542480339776m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.57572216-0.57577010) × cos(0.25504183) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.967652743416552 × 6371000     		du = 295.546055220837m
  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(0.25508822)-sin(0.25504183))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.967641038833105-0.967652743416552)×R²
    abs(0.57577010-0.57572216)×1.17045834465701e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.17045834465701e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.17045834465701e-05×40589641000000     		ar = 87348.3122836115m²