Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100734 / 98695
↖ ↑ ↗
← S 66.937593°
E 96.674194°		 ← 119.65 m → S 66.937593°
E 96.676941°		 →
↑
119.65 m
↓
↑
119.65 m
↓
S 66.938669°
E 96.674194°		 ← 119.64 m →
14 315 m²		 S 66.938669°
E 96.676941°
↙ ↓ ↘

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 100734 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98695 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.768543243408203 y=0.752986907958984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.768543243408203 × 217)
    floor (0.768543243408203 × 131072)
    floor (100734.5)     		tx = 100734
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.752986907958984 × 217)
    floor (0.752986907958984 × 131072)
    floor (98695.5)     		ty = 98695
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100734 / 98695 ti = "17/100734/98695"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100734/98695.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100734 ÷ 217
    100734 ÷ 131072     		x = 0.768539428710938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98695 ÷ 217
    98695 ÷ 131072     		y = 0.752983093261719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.768539428710938 × 2 - 1) × π
    0.537078857421875 × 3.1415926535     		Λ = 1.68728299
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.752983093261719 × 2 - 1) × π
    -0.505966186523438 × 3.1415926535     		Φ = -1.58953965450144
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68728299} λ = 1.68728299}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.58953965450144))-π/2
    2×atan(0.204019509582684)-π/2
    2×0.201257468507685-π/2
    0.402514937015371-1.57079632675     		φ = -1.16828139
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68728299} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.674194°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16828139 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.937593°
  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 100734 KachelY 98695 1.68728299 -1.16828139 96.674194 -66.937593
    Oben rechts KachelX + 1 100735 KachelY 98695 1.68733093 -1.16828139 96.676941 -66.937593
    Unten links KachelX 100734 KachelY + 1 98696 1.68728299 -1.16830017 96.674194 -66.938669
    Unten rechts KachelX + 1 100735 KachelY + 1 98696 1.68733093 -1.16830017 96.676941 -66.938669
  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(-1.16828139--1.16830017) × R
    1.8779999999996e-05 × 6371000     		dl = 119.647379999975m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16828139--1.16830017) × R
    1.8779999999996e-05 × 6371000     		dr = 119.647379999975m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68728299-1.68733093) × cos(-1.16828139) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.3917335185342 × 6371000     		do = 119.645499781033m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68728299-1.68733093) × cos(-1.16830017) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.391716239386765 × 6371000     		du = 119.640222284641m
  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(-1.16828139)-sin(-1.16830017))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.3917335185342-0.391716239386765)×R²
    abs(1.68733093-1.68728299)×1.72791474349898e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.72791474349898e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.72791474349898e-05×40589641000000     		ar = 14314.9548585927m²