Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101408 / 97160
↖ ↑ ↗
← S 65.229102°
E 98.525390°		 ← 127.97 m → S 65.229102°
E 98.528137°		 →
↑
127.93 m
↓
↑
127.93 m
↓
S 65.230253°
E 98.525390°		 ← 127.97 m →
16 371 m²		 S 65.230253°
E 98.528137°
↙ ↓ ↘

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 101408 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97160 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.773685455322266 y=0.741275787353516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.773685455322266 × 217)
    floor (0.773685455322266 × 131072)
    floor (101408.5)     		tx = 101408
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.741275787353516 × 217)
    floor (0.741275787353516 × 131072)
    floor (97160.5)     		ty = 97160
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101408 / 97160 ti = "17/101408/97160"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101408/97160.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101408 ÷ 217
    101408 ÷ 131072     		x = 0.773681640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97160 ÷ 217
    97160 ÷ 131072     		y = 0.74127197265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.773681640625 × 2 - 1) × π
    0.54736328125 × 3.1415926535     		Λ = 1.71959246
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.74127197265625 × 2 - 1) × π
    -0.4825439453125 × 3.1415926535     		Φ = -1.51595651358466
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.71959246} λ = 1.71959246}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.51595651358466))-π/2
    2×atan(0.219598035854142)-π/2
    2×0.216166865416257-π/2
    0.432333730832514-1.57079632675     		φ = -1.13846260
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.71959246} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.525390°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13846260 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.229102°
  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 101408 KachelY 97160 1.71959246 -1.13846260 98.525390 -65.229102
    Oben rechts KachelX + 1 101409 KachelY 97160 1.71964040 -1.13846260 98.528137 -65.229102
    Unten links KachelX 101408 KachelY + 1 97161 1.71959246 -1.13848268 98.525390 -65.230253
    Unten rechts KachelX + 1 101409 KachelY + 1 97161 1.71964040 -1.13848268 98.528137 -65.230253
  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(-1.13846260--1.13848268) × R
    2.00800000000889e-05 × 6371000     		dl = 127.929680000566m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13846260--1.13848268) × R
    2.00800000000889e-05 × 6371000     		dr = 127.929680000566m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.71959246-1.71964040) × cos(-1.13846260) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.41899094303216 × 6371000     		do = 127.970618828811m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.71959246-1.71964040) × cos(-1.13848268) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.418972710500203 × 6371000     		du = 127.965050144246m
  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(-1.13846260)-sin(-1.13848268))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.41899094303216-0.418972710500203)×R²
    abs(1.71964040-1.71959246)×1.82325319569299e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.82325319569299e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.82325319569299e-05×40589641000000     		ar = 16370.8841168478m²