Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 67327 / 43263
↖ ↑ ↗
← N 52.054179°
E  4.919129°		 ← 187.77 m → N 52.054179°
E  4.921875°		 →
↑
187.82 m
↓
↑
187.82 m
↓
N 52.052490°
E  4.919129°		 ← 187.78 m →
35 267 m²		 N 52.052490°
E  4.921875°
↙ ↓ ↘

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 67327 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43263 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.513668060302734 y=0.330074310302734 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.513668060302734 × 217)
    floor (0.513668060302734 × 131072)
    floor (67327.5)     		tx = 67327
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.330074310302734 × 217)
    floor (0.330074310302734 × 131072)
    floor (43263.5)     		ty = 43263
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 67327 / 43263 ti = "17/67327/43263"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/67327/43263.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 67327 ÷ 217
    67327 ÷ 131072     		x = 0.513664245605469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43263 ÷ 217
    43263 ÷ 131072     		y = 0.330070495605469
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.513664245605469 × 2 - 1) × π
    0.0273284912109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.08585499
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.330070495605469 × 2 - 1) × π
    0.339859008789062 × 3.1415926535     		Φ = 1.06769856523751
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.08585499} λ = 0.08585499}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.06769856523751))-π/2
    2×atan(2.90867765913273)-π/2
    2×1.23965657358573-π/2
    2.47931314717146-1.57079632675     		φ = 0.90851682
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.08585499} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 4.919129°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.90851682 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.054179°
  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 67327 KachelY 43263 0.08585499 0.90851682 4.919129 52.054179
    Oben rechts KachelX + 1 67328 KachelY 43263 0.08590292 0.90851682 4.921875 52.054179
    Unten links KachelX 67327 KachelY + 1 43264 0.08585499 0.90848734 4.919129 52.052490
    Unten rechts KachelX + 1 67328 KachelY + 1 43264 0.08590292 0.90848734 4.921875 52.052490
  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(0.90851682-0.90848734) × R
    2.94800000000262e-05 × 6371000     		dl = 187.817080000167m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.90851682-0.90848734) × R
    2.94800000000262e-05 × 6371000     		dr = 187.817080000167m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.08585499-0.08590292) × cos(0.90851682) × R
    4.79299999999877e-05 × 0.614916050150264 × 6371000     		do = 187.772013353418m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.08585499-0.08590292) × cos(0.90848734) × R
    4.79299999999877e-05 × 0.614939297592205 × 6371000     		du = 187.779112239482m
  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(0.90851682)-sin(0.90848734))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.614916050150264-0.614939297592205)×R²
    abs(0.08590292-0.08585499)×2.32474419409323e-05×R²
    4.79299999999877e-05×2.32474419409323e-05×6371000²
    4.79299999999877e-05×2.32474419409323e-05×40589641000000     		ar = 35267.4579024306m²