Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101904 / 98832
↖ ↑ ↗
← S 67.084550°
E 99.887696°		 ← 118.90 m → S 67.084550°
E 99.890442°		 →
↑
118.95 m
↓
↑
118.95 m
↓
S 67.085620°
E 99.887696°		 ← 118.89 m →
14 142 m²		 S 67.085620°
E 99.890442°
↙ ↓ ↘

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 101904 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 98832 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.777469635009766 y=0.754032135009766 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.777469635009766 × 217)
    floor (0.777469635009766 × 131072)
    floor (101904.5)     		tx = 101904
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.754032135009766 × 217)
    floor (0.754032135009766 × 131072)
    floor (98832.5)     		ty = 98832
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101904 / 98832 ti = "17/101904/98832"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101904/98832.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101904 ÷ 217
    101904 ÷ 131072     		x = 0.7774658203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 98832 ÷ 217
    98832 ÷ 131072     		y = 0.7540283203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7774658203125 × 2 - 1) × π
    0.554931640625 × 3.1415926535     		Λ = 1.74336917
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7540283203125 × 2 - 1) × π
    -0.508056640625 × 3.1415926535     		Φ = -1.59610700974939
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.74336917} λ = 1.74336917}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.59610700974939))-π/2
    2×atan(0.202684031066609)-π/2
    2×0.199975021813873-π/2
    0.399950043627747-1.57079632675     		φ = -1.17084628
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.74336917} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 99.887696°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17084628 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.084550°
  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 101904 KachelY 98832 1.74336917 -1.17084628 99.887696 -67.084550
    Oben rechts KachelX + 1 101905 KachelY 98832 1.74341710 -1.17084628 99.890442 -67.084550
    Unten links KachelX 101904 KachelY + 1 98833 1.74336917 -1.17086495 99.887696 -67.085620
    Unten rechts KachelX + 1 101905 KachelY + 1 98833 1.74341710 -1.17086495 99.890442 -67.085620
  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(-1.17084628--1.17086495) × R
    1.86699999999984e-05 × 6371000     		dl = 118.94656999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17084628--1.17086495) × R
    1.86699999999984e-05 × 6371000     		dr = 118.94656999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.74336917-1.74341710) × cos(-1.17084628) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.389372331874061 × 6371000     		do = 118.89952568697m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.74336917-1.74341710) × cos(-1.17086495) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.389355135234282 × 6371000     		du = 118.894274486138m
  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(-1.17084628)-sin(-1.17086495))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.389372331874061-0.389355135234282)×R²
    abs(1.74341710-1.74336917)×1.71966397788936e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.71966397788936e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.71966397788936e-05×40589641000000     		ar = 14142.3784493548m²