Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101236 / 97084
↖ ↑ ↗
← S 65.141497°
E 98.052979°		 ← 128.37 m → S 65.141497°
E 98.055725°		 →
↑
128.38 m
↓
↑
128.38 m
↓
S 65.142651°
E 98.052979°		 ← 128.36 m →
16 479 m²		 S 65.142651°
E 98.055725°
↙ ↓ ↘

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 101236 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97084 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.772373199462891 y=0.740695953369141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.772373199462891 × 217)
    floor (0.772373199462891 × 131072)
    floor (101236.5)     		tx = 101236
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.740695953369141 × 217)
    floor (0.740695953369141 × 131072)
    floor (97084.5)     		ty = 97084
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101236 / 97084 ti = "17/101236/97084"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101236/97084.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101236 ÷ 217
    101236 ÷ 131072     		x = 0.772369384765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97084 ÷ 217
    97084 ÷ 131072     		y = 0.740692138671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.772369384765625 × 2 - 1) × π
    0.54473876953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.71134732
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.740692138671875 × 2 - 1) × π
    -0.48138427734375 × 3.1415926535     		Φ = -1.51231330921353
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.71134732} λ = 1.71134732}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.51231330921353))-π/2
    2×atan(0.220399535505252)-π/2
    2×0.216931363724357-π/2
    0.433862727448713-1.57079632675     		φ = -1.13693360
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.71134732} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.052979°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13693360 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.141497°
  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 101236 KachelY 97084 1.71134732 -1.13693360 98.052979 -65.141497
    Oben rechts KachelX + 1 101237 KachelY 97084 1.71139525 -1.13693360 98.055725 -65.141497
    Unten links KachelX 101236 KachelY + 1 97085 1.71134732 -1.13695375 98.052979 -65.142651
    Unten rechts KachelX + 1 101237 KachelY + 1 97085 1.71139525 -1.13695375 98.055725 -65.142651
  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(-1.13693360--1.13695375) × R
    2.01499999998855e-05 × 6371000     		dl = 128.375649999271m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13693360--1.13695375) × R
    2.01499999998855e-05 × 6371000     		dr = 128.375649999271m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.71134732-1.71139525) × cos(-1.13693360) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.420378770065312 × 6371000     		do = 128.367714596126m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.71134732-1.71139525) × cos(-1.13695375) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.420360486903375 × 6371000     		du = 128.362131612682m
  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(-1.13693360)-sin(-1.13695375))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.420378770065312-0.420360486903375)×R²
    abs(1.71139525-1.71134732)×1.82831619371937e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.82831619371937e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.82831619371937e-05×40589641000000     		ar = 16478.9304410176m²