Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100640 / 97568
↖ ↑ ↗
← S 65.694476°
E 96.416015°		 ← 125.71 m → S 65.694476°
E 96.418762°		 →
↑
125.70 m
↓
↑
125.70 m
↓
S 65.695606°
E 96.416015°		 ← 125.71 m →
15 802 m²		 S 65.695606°
E 96.418762°
↙ ↓ ↘

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 100640 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97568 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.767826080322266 y=0.744388580322266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.767826080322266 × 217)
    floor (0.767826080322266 × 131072)
    floor (100640.5)     		tx = 100640
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.744388580322266 × 217)
    floor (0.744388580322266 × 131072)
    floor (97568.5)     		ty = 97568
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100640 / 97568 ti = "17/100640/97568"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100640/97568.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100640 ÷ 217
    100640 ÷ 131072     		x = 0.767822265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97568 ÷ 217
    97568 ÷ 131072     		y = 0.744384765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.767822265625 × 2 - 1) × π
    0.53564453125 × 3.1415926535     		Λ = 1.68277692
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.744384765625 × 2 - 1) × π
    -0.48876953125 × 3.1415926535     		Φ = -1.53551476862964
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68277692} λ = 1.68277692}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.53551476862964))-π/2
    2×atan(0.215344809880404)-π/2
    2×0.212105711920292-π/2
    0.424211423840584-1.57079632675     		φ = -1.14658490
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68277692} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.416015°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14658490 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.694476°
  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 100640 KachelY 97568 1.68277692 -1.14658490 96.416015 -65.694476
    Oben rechts KachelX + 1 100641 KachelY 97568 1.68282486 -1.14658490 96.418762 -65.694476
    Unten links KachelX 100640 KachelY + 1 97569 1.68277692 -1.14660463 96.416015 -65.695606
    Unten rechts KachelX + 1 100641 KachelY + 1 97569 1.68282486 -1.14660463 96.418762 -65.695606
  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(-1.14658490--1.14660463) × R
    1.97299999999956e-05 × 6371000     		dl = 125.699829999972m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14658490--1.14660463) × R
    1.97299999999956e-05 × 6371000     		dr = 125.699829999972m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68277692-1.68282486) × cos(-1.14658490) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.411602232883906 × 6371000     		do = 125.713916564137m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68277692-1.68282486) × cos(-1.14660463) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.411584251600069 × 6371000     		du = 125.708424617215m
  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(-1.14658490)-sin(-1.14660463))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.411602232883906-0.411584251600069)×R²
    abs(1.68282486-1.68277692)×1.79812838365656e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.79812838365656e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.79812838365656e-05×40589641000000     		ar = 15801.8727728936m²