Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 101992 / 97642
↖ ↑ ↗
← S 65.777997°
E100.129394°		 ← 125.31 m → S 65.777997°
E100.132141°		 →
↑
125.32 m
↓
↑
125.32 m
↓
S 65.779124°
E100.129394°		 ← 125.30 m →
15 703 m²		 S 65.779124°
E100.132141°
↙ ↓ ↘

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 101992 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97642 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.778141021728516 y=0.744953155517578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.778141021728516 × 217)
    floor (0.778141021728516 × 131072)
    floor (101992.5)     		tx = 101992
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.744953155517578 × 217)
    floor (0.744953155517578 × 131072)
    floor (97642.5)     		ty = 97642
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 101992 / 97642 ti = "17/101992/97642"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/101992/97642.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 101992 ÷ 217
    101992 ÷ 131072     		x = 0.77813720703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97642 ÷ 217
    97642 ÷ 131072     		y = 0.744949340820312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.77813720703125 × 2 - 1) × π
    0.5562744140625 × 3.1415926535     		Λ = 1.74758761
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.744949340820312 × 2 - 1) × π
    -0.489898681640625 × 3.1415926535     		Φ = -1.53906209920152
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.74758761} λ = 1.74758761}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.53906209920152))-π/2
    2×atan(0.214582263953686)-π/2
    2×0.211376846404132-π/2
    0.422753692808264-1.57079632675     		φ = -1.14804263
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.74758761} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.129394°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14804263 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.777997°
  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 101992 KachelY 97642 1.74758761 -1.14804263 100.129394 -65.777997
    Oben rechts KachelX + 1 101993 KachelY 97642 1.74763555 -1.14804263 100.132141 -65.777997
    Unten links KachelX 101992 KachelY + 1 97643 1.74758761 -1.14806230 100.129394 -65.779124
    Unten rechts KachelX + 1 101993 KachelY + 1 97643 1.74763555 -1.14806230 100.132141 -65.779124
  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(-1.14804263--1.14806230) × R
    1.96700000001382e-05 × 6371000     		dl = 125.31757000088m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14804263--1.14806230) × R
    1.96700000001382e-05 × 6371000     		dr = 125.31757000088m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.74758761-1.74763555) × cos(-1.14804263) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.410273273978894 × 6371000     		do = 125.308018307144m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.74758761-1.74763555) × cos(-1.14806230) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.41025533559457 × 6371000     		du = 125.302539462838m
  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(-1.14804263)-sin(-1.14806230))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.410273273978894-0.41025533559457)×R²
    abs(1.74763555-1.74758761)×1.7938384323346e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.7938384323346e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.7938384323346e-05×40589641000000     		ar = 15702.9530586591m²