Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100145 / 101757
↖ ↑ ↗
← S 70.017772°
E 95.056458°		 ← 104.37 m → S 70.017772°
E 95.059204°		 →
↑
104.36 m
↓
↑
104.36 m
↓
S 70.018710°
E 95.056458°		 ← 104.37 m →
10 892 m²		 S 70.018710°
E 95.059204°
↙ ↓ ↘

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 100145 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 101757 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.764049530029297 y=0.776348114013672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.764049530029297 × 217)
    floor (0.764049530029297 × 131072)
    floor (100145.5)     		tx = 100145
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.776348114013672 × 217)
    floor (0.776348114013672 × 131072)
    floor (101757.5)     		ty = 101757
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100145 / 101757 ti = "17/100145/101757"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100145/101757.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100145 ÷ 217
    100145 ÷ 131072     		x = 0.764045715332031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 101757 ÷ 217
    101757 ÷ 131072     		y = 0.776344299316406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.764045715332031 × 2 - 1) × π
    0.528091430664062 × 3.1415926535     		Λ = 1.65904816
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.776344299316406 × 2 - 1) × π
    -0.552688598632812 × 3.1415926535     		Φ = -1.73632244113805
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.65904816} λ = 1.65904816}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.73632244113805))-π/2
    2×atan(0.176167075585543)-π/2
    2×0.174377837566266-π/2
    0.348755675132532-1.57079632675     		φ = -1.22204065
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.65904816} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.056458°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22204065 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.017772°
  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 100145 KachelY 101757 1.65904816 -1.22204065 95.056458 -70.017772
    Oben rechts KachelX + 1 100146 KachelY 101757 1.65909610 -1.22204065 95.059204 -70.017772
    Unten links KachelX 100145 KachelY + 1 101758 1.65904816 -1.22205703 95.056458 -70.018710
    Unten rechts KachelX + 1 100146 KachelY + 1 101758 1.65909610 -1.22205703 95.059204 -70.018710
  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(-1.22204065--1.22205703) × R
    1.6379999999927e-05 × 6371000     		dl = 104.356979999535m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22204065--1.22205703) × R
    1.6379999999927e-05 × 6371000     		dr = 104.356979999535m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.65904816-1.65909610) × cos(-1.22204065) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.34172865903105 × 6371000     		do = 104.372728563698m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.65904816-1.65909610) × cos(-1.22205703) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.341713265083137 × 6371000     		du = 104.368026855765m
  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(-1.22204065)-sin(-1.22205703))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.34172865903105-0.341713265083137)×R²
    abs(1.65909610-1.65904816)×1.53939479133891e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.53939479133891e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.53939479133891e-05×40589641000000     		ar = 10891.777419391m²