Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101794 / 96603
↖ ↑ ↗
← S 64.580290°
E 99.585571°		 ← 131.08 m → S 64.580290°
E 99.588318°		 →
↑
131.12 m
↓
↑
131.12 m
↓
S 64.581470°
E 99.585571°		 ← 131.07 m →
17 186 m²		 S 64.581470°
E 99.588318°
↙ ↓ ↘

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 101794 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 96603 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.776630401611328 y=0.737026214599609 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.776630401611328 × 217)
    floor (0.776630401611328 × 131072)
    floor (101794.5)     		tx = 101794
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.737026214599609 × 217)
    floor (0.737026214599609 × 131072)
    floor (96603.5)     		ty = 96603
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101794 / 96603 ti = "17/101794/96603"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101794/96603.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101794 ÷ 217
    101794 ÷ 131072     		x = 0.776626586914062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 96603 ÷ 217
    96603 ÷ 131072     		y = 0.737022399902344
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.776626586914062 × 2 - 1) × π
    0.553253173828125 × 3.1415926535     		Λ = 1.73809611
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.737022399902344 × 2 - 1) × π
    -0.474044799804688 × 3.1415926535     		Φ = -1.48925566049628
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.73809611} λ = 1.73809611}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.48925566049628))-π/2
    2×atan(0.225540471758386)-π/2
    2×0.221828811566364-π/2
    0.443657623132728-1.57079632675     		φ = -1.12713870
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.73809611} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 99.585571°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.12713870 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.580290°
  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 101794 KachelY 96603 1.73809611 -1.12713870 99.585571 -64.580290
    Oben rechts KachelX + 1 101795 KachelY 96603 1.73814404 -1.12713870 99.588318 -64.580290
    Unten links KachelX 101794 KachelY + 1 96604 1.73809611 -1.12715928 99.585571 -64.581470
    Unten rechts KachelX + 1 101795 KachelY + 1 96604 1.73814404 -1.12715928 99.588318 -64.581470
  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(-1.12713870--1.12715928) × R
    2.05800000001588e-05 × 6371000     		dl = 131.115180001012m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.12713870--1.12715928) × R
    2.05800000001588e-05 × 6371000     		dr = 131.115180001012m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.73809611-1.73814404) × cos(-1.12713870) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.429245852457794 × 6371000     		do = 131.075384875065m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.73809611-1.73814404) × cos(-1.12715928) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.429227264764294 × 6371000     		du = 131.069708899245m
  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(-1.12713870)-sin(-1.12715928))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.429245852457794-0.429227264764294)×R²
    abs(1.73814404-1.73809611)×1.85876935002161e-05×R²
    4.79299999998073e-05×1.85876935002161e-05×6371000²
    4.79299999998073e-05×1.85876935002161e-05×40589641000000     		ar = 17185.6005788459m²