Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100227 / 102060
↖ ↑ ↗
← S 70.300230°
E 95.281677°		 ← 102.96 m → S 70.300230°
E 95.284424°		 →
↑
102.89 m
↓
↑
102.89 m
↓
S 70.301155°
E 95.281677°		 ← 102.95 m →
10 593 m²		 S 70.301155°
E 95.284424°
↙ ↓ ↘

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 100227 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 102060 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.764675140380859 y=0.778659820556641 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.764675140380859 × 217)
    floor (0.764675140380859 × 131072)
    floor (100227.5)     		tx = 100227
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.778659820556641 × 217)
    floor (0.778659820556641 × 131072)
    floor (102060.5)     		ty = 102060
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100227 / 102060 ti = "17/100227/102060"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100227/102060.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100227 ÷ 217
    100227 ÷ 131072     		x = 0.764671325683594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 102060 ÷ 217
    102060 ÷ 131072     		y = 0.778656005859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.764671325683594 × 2 - 1) × π
    0.529342651367188 × 3.1415926535     		Λ = 1.66297898
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.778656005859375 × 2 - 1) × π
    -0.55731201171875 × 3.1415926535     		Φ = -1.75084732172293
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.66297898} λ = 1.66297898}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.75084732172293))-π/2
    2×atan(0.173626763376523)-π/2
    2×0.171912925552486-π/2
    0.343825851104972-1.57079632675     		φ = -1.22697048
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.66297898} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.281677°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22697048 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.300230°
  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 100227 KachelY 102060 1.66297898 -1.22697048 95.281677 -70.300230
    Oben rechts KachelX + 1 100228 KachelY 102060 1.66302692 -1.22697048 95.284424 -70.300230
    Unten links KachelX 100227 KachelY + 1 102061 1.66297898 -1.22698663 95.281677 -70.301155
    Unten rechts KachelX + 1 100228 KachelY + 1 102061 1.66302692 -1.22698663 95.284424 -70.301155
  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(-1.22697048--1.22698663) × R
    1.61499999999926e-05 × 6371000     		dl = 102.891649999953m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22697048--1.22698663) × R
    1.61499999999926e-05 × 6371000     		dr = 102.891649999953m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.66297898-1.66302692) × cos(-1.22697048) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.337091477617772 × 6371000     		do = 102.956413999034m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.66297898-1.66302692) × cos(-1.22698663) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.337076272802651 × 6371000     		du = 102.951770057124m
  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(-1.22697048)-sin(-1.22698663))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.337091477617772-0.337076272802651)×R²
    abs(1.66302692-1.66297898)×1.52048151210726e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.52048151210726e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.52048151210726e-05×40589641000000     		ar = 10593.1164033029m²