Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100727 / 98831
↖ ↑ ↗
← S 67.083481°
E 96.654968°		 ← 118.93 m → S 67.083481°
E 96.657715°		 →
↑
118.88 m
↓
↑
118.88 m
↓
S 67.084550°
E 96.654968°		 ← 118.92 m →
14 138 m²		 S 67.084550°
E 96.657715°
↙ ↓ ↘

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 100727 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98831 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.768489837646484 y=0.754024505615234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.768489837646484 × 217)
    floor (0.768489837646484 × 131072)
    floor (100727.5)     		tx = 100727
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.754024505615234 × 217)
    floor (0.754024505615234 × 131072)
    floor (98831.5)     		ty = 98831
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100727 / 98831 ti = "17/100727/98831"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100727/98831.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100727 ÷ 217
    100727 ÷ 131072     		x = 0.768486022949219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98831 ÷ 217
    98831 ÷ 131072     		y = 0.754020690917969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.768486022949219 × 2 - 1) × π
    0.536972045898438 × 3.1415926535     		Λ = 1.68694743
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.754020690917969 × 2 - 1) × π
    -0.508041381835938 × 3.1415926535     		Φ = -1.59605907284977
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68694743} λ = 1.68694743}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.59605907284977))-π/2
    2×atan(0.202693747343543)-π/2
    2×0.199984354671036-π/2
    0.399968709342071-1.57079632675     		φ = -1.17082762
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68694743} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.654968°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17082762 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.083481°
  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 100727 KachelY 98831 1.68694743 -1.17082762 96.654968 -67.083481
    Oben rechts KachelX + 1 100728 KachelY 98831 1.68699537 -1.17082762 96.657715 -67.083481
    Unten links KachelX 100727 KachelY + 1 98832 1.68694743 -1.17084628 96.654968 -67.084550
    Unten rechts KachelX + 1 100728 KachelY + 1 98832 1.68699537 -1.17084628 96.657715 -67.084550
  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(-1.17082762--1.17084628) × R
    1.86599999998371e-05 × 6371000     		dl = 118.882859998962m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17082762--1.17084628) × R
    1.86599999998371e-05 × 6371000     		dr = 118.882859998962m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68694743-1.68699537) × cos(-1.17082762) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.389389519167385 × 6371000     		do = 118.929582039865m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68694743-1.68699537) × cos(-1.17084628) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.389372331874061 × 6371000     		du = 118.924332598083m
  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(-1.17082762)-sin(-1.17084628))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.389389519167385-0.389372331874061)×R²
    abs(1.68699537-1.68694743)×1.71872933238948e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.71872933238948e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.71872933238948e-05×40589641000000     		ar = 14138.3768175843m²