Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101159 / 98087
↖ ↑ ↗
← S 66.274593°
E 97.841492°		 ← 122.86 m → S 66.274593°
E 97.844238°		 →
↑
122.90 m
↓
↑
122.90 m
↓
S 66.275698°
E 97.841492°		 ← 122.86 m →
15 099 m²		 S 66.275698°
E 97.844238°
↙ ↓ ↘

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 101159 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98087 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.771785736083984 y=0.748348236083984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.771785736083984 × 217)
    floor (0.771785736083984 × 131072)
    floor (101159.5)     		tx = 101159
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.748348236083984 × 217)
    floor (0.748348236083984 × 131072)
    floor (98087.5)     		ty = 98087
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101159 / 98087 ti = "17/101159/98087"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101159/98087.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101159 ÷ 217
    101159 ÷ 131072     		x = 0.771781921386719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98087 ÷ 217
    98087 ÷ 131072     		y = 0.748344421386719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.771781921386719 × 2 - 1) × π
    0.543563842773438 × 3.1415926535     		Λ = 1.70765618
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.748344421386719 × 2 - 1) × π
    -0.496688842773438 × 3.1415926535     		Φ = -1.56039401953245
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.70765618} λ = 1.70765618}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.56039401953245))-π/2
    2×atan(0.210053289794056)-π/2
    2×0.207043232647985-π/2
    0.414086465295971-1.57079632675     		φ = -1.15670986
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.70765618} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 97.841492°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15670986 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.274593°
  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 101159 KachelY 98087 1.70765618 -1.15670986 97.841492 -66.274593
    Oben rechts KachelX + 1 101160 KachelY 98087 1.70770411 -1.15670986 97.844238 -66.274593
    Unten links KachelX 101159 KachelY + 1 98088 1.70765618 -1.15672915 97.841492 -66.275698
    Unten rechts KachelX + 1 101160 KachelY + 1 98088 1.70770411 -1.15672915 97.844238 -66.275698
  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(-1.15670986--1.15672915) × R
    1.92900000000051e-05 × 6371000     		dl = 122.896590000033m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15670986--1.15672915) × R
    1.92900000000051e-05 × 6371000     		dr = 122.896590000033m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.70765618-1.70770411) × cos(-1.15670986) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.402353773116962 × 6371000     		do = 122.86356493723m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.70765618-1.70770411) × cos(-1.15672915) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.402336113350614 × 6371000     		du = 122.858172315129m
  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(-1.15670986)-sin(-1.15672915))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.402353773116962-0.402336113350614)×R²
    abs(1.70770411-1.70765618)×1.76597663484324e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.76597663484324e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.76597663484324e-05×40589641000000     		ar = 15099.1817992079m²