Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 65824 / 65824
↖ ↑ ↗
← S  0.790991°
E  0.791016°		 ← 305.33 m → S  0.790991°
E  0.793762°		 →
↑
305.36 m
↓
↑
305.36 m
↓
S  0.793737°
E  0.791016°		 ← 305.33 m →
93 237 m²		 S  0.793737°
E  0.793762°
↙ ↓ ↘

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 65824 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 65824 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.502201080322266 y=0.502201080322266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.502201080322266 × 217)
    floor (0.502201080322266 × 131072)
    floor (65824.5)     		tx = 65824
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.502201080322266 × 217)
    floor (0.502201080322266 × 131072)
    floor (65824.5)     		ty = 65824
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 65824 / 65824 ti = "17/65824/65824"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/65824/65824.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 65824 ÷ 217
    65824 ÷ 131072     		x = 0.502197265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 65824 ÷ 217
    65824 ÷ 131072     		y = 0.502197265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.502197265625 × 2 - 1) × π
    0.00439453125 × 3.1415926535     		Λ = 0.01380583
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.502197265625 × 2 - 1) × π
    -0.00439453125 × 3.1415926535     		Φ = -0.0138058270905762
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.01380583} λ = 0.01380583}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.0138058270905762))-π/2
    2×atan(0.986289036282687)-π/2
    2×0.778495469125257-π/2
    1.55699093825051-1.57079632675     		φ = -0.01380539
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.01380583} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 0.791016°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.01380539 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -0.790991°
  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 65824 KachelY 65824 0.01380583 -0.01380539 0.791016 -0.790991
    Oben rechts KachelX + 1 65825 KachelY 65824 0.01385376 -0.01380539 0.793762 -0.790991
    Unten links KachelX 65824 KachelY + 1 65825 0.01380583 -0.01385332 0.791016 -0.793737
    Unten rechts KachelX + 1 65825 KachelY + 1 65825 0.01385376 -0.01385332 0.793762 -0.793737
  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(-0.01380539--0.01385332) × R
    4.79299999999998e-05 × 6371000     		dl = 305.362029999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.01380539--0.01385332) × R
    4.79299999999998e-05 × 6371000     		dr = 305.362029999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.01380583-0.01385376) × cos(-0.01380539) × R
    4.79299999999998e-05 × 0.999904707116968 × 6371000     		do = 305.332931171792m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.01380583-0.01385376) × cos(-0.01385332) × R
    4.79299999999998e-05 × 0.999904044297111 × 6371000     		du = 305.332728771775m
  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(-0.01380539)-sin(-0.01385332))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999904707116968-0.999904044297111)×R²
    abs(0.01385376-0.01380583)×6.62819857111252e-07×R²
    4.79299999999998e-05×6.62819857111252e-07×6371000²
    4.79299999999998e-05×6.62819857111252e-07×40589641000000     		ar = 93237.0528036798m²