Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 100748 / 99863
↖ ↑ ↗
← S 68.162362°
E 96.712647°		 ← 113.61 m → S 68.162362°
E 96.715393°		 →
↑
113.59 m
↓
↑
113.59 m
↓
S 68.163383°
E 96.712647°		 ← 113.61 m →
12 905 m²		 S 68.163383°
E 96.715393°
↙ ↓ ↘

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 100748 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 99863 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.768650054931641 y=0.761898040771484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.768650054931641 × 217)
    floor (0.768650054931641 × 131072)
    floor (100748.5)     		tx = 100748
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.761898040771484 × 217)
    floor (0.761898040771484 × 131072)
    floor (99863.5)     		ty = 99863
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 100748 / 99863 ti = "17/100748/99863"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/100748/99863.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 100748 ÷ 217
    100748 ÷ 131072     		x = 0.768646240234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 99863 ÷ 217
    99863 ÷ 131072     		y = 0.761894226074219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.768646240234375 × 2 - 1) × π
    0.53729248046875 × 3.1415926535     		Λ = 1.68795411
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.761894226074219 × 2 - 1) × π
    -0.523788452148438 × 3.1415926535     		Φ = -1.64552995325767
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68795411} λ = 1.68795411}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.64552995325767))-π/2
    2×atan(0.192910302256384)-π/2
    2×0.190569341784794-π/2
    0.381138683569589-1.57079632675     		φ = -1.18965764
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68795411} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.712647°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.18965764 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.162362°
  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 100748 KachelY 99863 1.68795411 -1.18965764 96.712647 -68.162362
    Oben rechts KachelX + 1 100749 KachelY 99863 1.68800205 -1.18965764 96.715393 -68.162362
    Unten links KachelX 100748 KachelY + 1 99864 1.68795411 -1.18967547 96.712647 -68.163383
    Unten rechts KachelX + 1 100749 KachelY + 1 99864 1.68800205 -1.18967547 96.715393 -68.163383
  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(-1.18965764--1.18967547) × R
    1.78299999999965e-05 × 6371000     		dl = 113.594929999977m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.18965764--1.18967547) × R
    1.78299999999965e-05 × 6371000     		dr = 113.594929999977m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68795411-1.68800205) × cos(-1.18965764) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.371977686872756 × 6371000     		do = 113.611560276525m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68795411-1.68800205) × cos(-1.18967547) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.371961136264629 × 6371000     		du = 113.606505294791m
  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(-1.18965764)-sin(-1.18967547))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.371977686872756-0.371961136264629)×R²
    abs(1.68800205-1.68795411)×1.65506081271638e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.65506081271638e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.65506081271638e-05×40589641000000     		ar = 12905.4101268943m²