Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100701 / 97835
↖ ↑ ↗
← S 65.994564°
E 96.583557°		 ← 124.23 m → S 65.994564°
E 96.586304°		 →
↑
124.23 m
↓
↑
124.23 m
↓
S 65.995681°
E 96.583557°		 ← 124.22 m →
15 433 m²		 S 65.995681°
E 96.586304°
↙ ↓ ↘

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 100701 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97835 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.768291473388672 y=0.746425628662109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.768291473388672 × 217)
    floor (0.768291473388672 × 131072)
    floor (100701.5)     		tx = 100701
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.746425628662109 × 217)
    floor (0.746425628662109 × 131072)
    floor (97835.5)     		ty = 97835
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100701 / 97835 ti = "17/100701/97835"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100701/97835.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100701 ÷ 217
    100701 ÷ 131072     		x = 0.768287658691406
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97835 ÷ 217
    97835 ÷ 131072     		y = 0.746421813964844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.768287658691406 × 2 - 1) × π
    0.536575317382812 × 3.1415926535     		Λ = 1.68570108
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.746421813964844 × 2 - 1) × π
    -0.492843627929688 × 3.1415926535     		Φ = -1.54831392082819
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68570108} λ = 1.68570108}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.54831392082819))-π/2
    2×atan(0.212606142580256)-π/2
    2×0.209486947423748-π/2
    0.418973894847496-1.57079632675     		φ = -1.15182243
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68570108} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.583557°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15182243 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.994564°
  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 100701 KachelY 97835 1.68570108 -1.15182243 96.583557 -65.994564
    Oben rechts KachelX + 1 100702 KachelY 97835 1.68574901 -1.15182243 96.586304 -65.994564
    Unten links KachelX 100701 KachelY + 1 97836 1.68570108 -1.15184193 96.583557 -65.995681
    Unten rechts KachelX + 1 100702 KachelY + 1 97836 1.68574901 -1.15184193 96.586304 -65.995681
  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(-1.15182243--1.15184193) × R
    1.95000000000611e-05 × 6371000     		dl = 124.234500000389m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15182243--1.15184193) × R
    1.95000000000611e-05 × 6371000     		dr = 124.234500000389m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68570108-1.68574901) × cos(-1.15182243) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.406823315072802 × 6371000     		do = 124.228393342036m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68570108-1.68574901) × cos(-1.15184193) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.406805501611611 × 6371000     		du = 124.222953787366m
  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(-1.15182243)-sin(-1.15184193))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.406823315072802-0.406805501611611)×R²
    abs(1.68574901-1.68570108)×1.7813461191396e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.7813461191396e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.7813461191396e-05×40589641000000     		ar = 15433.1144429193m²