Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 61444 / 45060
↖ ↑ ↗
← N 48.915280°
W 11.239013°		 ← 200.68 m → N 48.915280°
W 11.236267°		 →
↑
200.75 m
↓
↑
200.75 m
↓
N 48.913475°
W 11.239013°		 ← 200.68 m →
40 286 m²		 N 48.913475°
W 11.236267°
↙ ↓ ↘

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 61444 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 45060 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.468784332275391 y=0.343784332275391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.468784332275391 × 217)
    floor (0.468784332275391 × 131072)
    floor (61444.5)     		tx = 61444
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.343784332275391 × 217)
    floor (0.343784332275391 × 131072)
    floor (45060.5)     		ty = 45060
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 61444 / 45060 ti = "17/61444/45060"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/61444/45060.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61444 ÷ 217
    61444 ÷ 131072     		x = 0.468780517578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 45060 ÷ 217
    45060 ÷ 131072     		y = 0.343780517578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.468780517578125 × 2 - 1) × π
    -0.06243896484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.19615779
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.343780517578125 × 2 - 1) × π
    0.31243896484375 × 3.1415926535     		Φ = 0.98155595662027
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.19615779} λ = -0.19615779}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.98155595662027))-π/2
    2×atan(2.66860524725756)-π/2
    2×1.21226450737675-π/2
    2.4245290147535-1.57079632675     		φ = 0.85373269
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.19615779} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -11.239013°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.85373269 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.915280°
  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 61444 KachelY 45060 -0.19615779 0.85373269 -11.239013 48.915280
    Oben rechts KachelX + 1 61445 KachelY 45060 -0.19610986 0.85373269 -11.236267 48.915280
    Unten links KachelX 61444 KachelY + 1 45061 -0.19615779 0.85370118 -11.239013 48.913475
    Unten rechts KachelX + 1 61445 KachelY + 1 45061 -0.19610986 0.85370118 -11.236267 48.913475
  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(0.85373269-0.85370118) × R
    3.15100000000124e-05 × 6371000     		dl = 200.750210000079m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.85373269-0.85370118) × R
    3.15100000000124e-05 × 6371000     		dr = 200.750210000079m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.19615779--0.19610986) × cos(0.85373269) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.65717425778267 × 6371000     		do = 200.676065420266m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.19615779--0.19610986) × cos(0.85370118) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.657198007762166 × 6371000     		du = 200.683317762217m
  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(0.85373269)-sin(0.85370118))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.65717425778267-0.657198007762166)×R²
    abs(-0.19610986--0.19615779)×2.37499794962792e-05×R²
    4.79300000000016e-05×2.37499794962792e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×2.37499794962792e-05×40589641000000     		ar = 40286.4902330315m²