Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100601 / 97017
↖ ↑ ↗
← S 65.064026°
E 96.308899°		 ← 128.74 m → S 65.064026°
E 96.311645°		 →
↑
128.76 m
↓
↑
128.76 m
↓
S 65.065183°
E 96.308899°		 ← 128.74 m →
16 576 m²		 S 65.065183°
E 96.311645°
↙ ↓ ↘

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 100601 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97017 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.767528533935547 y=0.740184783935547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.767528533935547 × 217)
    floor (0.767528533935547 × 131072)
    floor (100601.5)     		tx = 100601
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.740184783935547 × 217)
    floor (0.740184783935547 × 131072)
    floor (97017.5)     		ty = 97017
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100601 / 97017 ti = "17/100601/97017"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100601/97017.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100601 ÷ 217
    100601 ÷ 131072     		x = 0.767524719238281
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97017 ÷ 217
    97017 ÷ 131072     		y = 0.740180969238281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.767524719238281 × 2 - 1) × π
    0.535049438476562 × 3.1415926535     		Λ = 1.68090739
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.740180969238281 × 2 - 1) × π
    -0.480361938476562 × 3.1415926535     		Φ = -1.50910153693899
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68090739} λ = 1.68090739}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.50910153693899))-π/2
    2×atan(0.221108546604322)-π/2
    2×0.217607428573776-π/2
    0.435214857147552-1.57079632675     		φ = -1.13558147
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68090739} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.308899°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13558147 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.064026°
  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 100601 KachelY 97017 1.68090739 -1.13558147 96.308899 -65.064026
    Oben rechts KachelX + 1 100602 KachelY 97017 1.68095532 -1.13558147 96.311645 -65.064026
    Unten links KachelX 100601 KachelY + 1 97018 1.68090739 -1.13560168 96.308899 -65.065183
    Unten rechts KachelX + 1 100602 KachelY + 1 97018 1.68095532 -1.13560168 96.311645 -65.065183
  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(-1.13558147--1.13560168) × R
    2.0209999999965e-05 × 6371000     		dl = 128.757909999777m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13558147--1.13560168) × R
    2.0209999999965e-05 × 6371000     		dr = 128.757909999777m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68090739-1.68095532) × cos(-1.13558147) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.421605238828948 × 6371000     		do = 128.742231587521m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68090739-1.68095532) × cos(-1.13560168) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.421586912729588 × 6371000     		du = 128.736635492619m
  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(-1.13558147)-sin(-1.13560168))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.421605238828948-0.421586912729588)×R²
    abs(1.68095532-1.68090739)×1.83260993598666e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.83260993598666e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.83260993598666e-05×40589641000000     		ar = 16576.2203976952m²