Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100563 / 100079
↖ ↑ ↗
← S 68.381985°
E 96.204529°		 ← 112.52 m → S 68.381985°
E 96.207275°		 →
↑
112.51 m
↓
↑
112.51 m
↓
S 68.382996°
E 96.204529°		 ← 112.52 m →
12 660 m²		 S 68.382996°
E 96.207275°
↙ ↓ ↘

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 100563 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 100079 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.767238616943359 y=0.763545989990234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.767238616943359 × 217)
    floor (0.767238616943359 × 131072)
    floor (100563.5)     		tx = 100563
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.763545989990234 × 217)
    floor (0.763545989990234 × 131072)
    floor (100079.5)     		ty = 100079
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100563 / 100079 ti = "17/100563/100079"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100563/100079.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100563 ÷ 217
    100563 ÷ 131072     		x = 0.767234802246094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 100079 ÷ 217
    100079 ÷ 131072     		y = 0.763542175292969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.767234802246094 × 2 - 1) × π
    0.534469604492188 × 3.1415926535     		Λ = 1.67908578
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.763542175292969 × 2 - 1) × π
    -0.527084350585938 × 3.1415926535     		Φ = -1.6558843235756
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.67908578} λ = 1.67908578}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.6558843235756))-π/2
    2×atan(0.190923143193161)-π/2
    2×0.188652774329688-π/2
    0.377305548659377-1.57079632675     		φ = -1.19349078
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.67908578} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.204529°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19349078 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.381985°
  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 100563 KachelY 100079 1.67908578 -1.19349078 96.204529 -68.381985
    Oben rechts KachelX + 1 100564 KachelY 100079 1.67913372 -1.19349078 96.207275 -68.381985
    Unten links KachelX 100563 KachelY + 1 100080 1.67908578 -1.19350844 96.204529 -68.382996
    Unten rechts KachelX + 1 100564 KachelY + 1 100080 1.67913372 -1.19350844 96.207275 -68.382996
  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(-1.19349078--1.19350844) × R
    1.76599999999194e-05 × 6371000     		dl = 112.511859999487m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19349078--1.19350844) × R
    1.76599999999194e-05 × 6371000     		dr = 112.511859999487m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.67908578-1.67913372) × cos(-1.19349078) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.368416882581964 × 6371000     		do = 112.523998991016m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.67908578-1.67913372) × cos(-1.19350844) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.36840046471671 × 6371000     		du = 112.518984552371m
  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(-1.19349078)-sin(-1.19350844))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.368416882581964-0.36840046471671)×R²
    abs(1.67913372-1.67908578)×1.641786525447e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.641786525447e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.641786525447e-05×40589641000000     		ar = 12660.0023294737m²