Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101453 / 97498
↖ ↑ ↗
← S 65.615220°
E 98.648987°		 ← 126.10 m → S 65.615220°
E 98.651733°		 →
↑
126.08 m
↓
↑
126.08 m
↓
S 65.616353°
E 98.648987°		 ← 126.09 m →
15 898 m²		 S 65.616353°
E 98.651733°
↙ ↓ ↘

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 101453 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97498 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.774028778076172 y=0.743854522705078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.774028778076172 × 217)
    floor (0.774028778076172 × 131072)
    floor (101453.5)     		tx = 101453
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.743854522705078 × 217)
    floor (0.743854522705078 × 131072)
    floor (97498.5)     		ty = 97498
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101453 / 97498 ti = "17/101453/97498"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101453/97498.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101453 ÷ 217
    101453 ÷ 131072     		x = 0.774024963378906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97498 ÷ 217
    97498 ÷ 131072     		y = 0.743850708007812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.774024963378906 × 2 - 1) × π
    0.548049926757812 × 3.1415926535     		Λ = 1.72174962
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.743850708007812 × 2 - 1) × π
    -0.487701416015625 × 3.1415926535     		Φ = -1.53215918565623
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.72174962} λ = 1.72174962}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.53215918565623))-π/2
    2×atan(0.21606863099958)-π/2
    2×0.212797351449759-π/2
    0.425594702899518-1.57079632675     		φ = -1.14520162
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.72174962} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.648987°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14520162 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.615220°
  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 101453 KachelY 97498 1.72174962 -1.14520162 98.648987 -65.615220
    Oben rechts KachelX + 1 101454 KachelY 97498 1.72179756 -1.14520162 98.651733 -65.615220
    Unten links KachelX 101453 KachelY + 1 97499 1.72174962 -1.14522141 98.648987 -65.616353
    Unten rechts KachelX + 1 101454 KachelY + 1 97499 1.72179756 -1.14522141 98.651733 -65.616353
  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(-1.14520162--1.14522141) × R
    1.9790000000075e-05 × 6371000     		dl = 126.082090000478m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14520162--1.14522141) × R
    1.9790000000075e-05 × 6371000     		dr = 126.082090000478m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.72174962-1.72179756) × cos(-1.14520162) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.412862509722374 × 6371000     		do = 126.098837550131m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.72174962-1.72179756) × cos(-1.14522141) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.412844485040896 × 6371000     		du = 126.093332348452m
  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(-1.14520162)-sin(-1.14522141))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.412862509722374-0.412844485040896)×R²
    abs(1.72179756-1.72174962)×1.80246814782681e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.80246814782681e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.80246814782681e-05×40589641000000     		ar = 15898.4579317134m²