Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102053 / 97526
↖ ↑ ↗
← S 65.646951°
E100.296936°		 ← 125.94 m → S 65.646951°
E100.299683°		 →
↑
125.95 m
↓
↑
125.95 m
↓
S 65.648084°
E100.296936°		 ← 125.94 m →
15 863 m²		 S 65.648084°
E100.299683°
↙ ↓ ↘

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 102053 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 97526 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.778606414794922 y=0.744068145751953 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.778606414794922 × 217)
    floor (0.778606414794922 × 131072)
    floor (102053.5)     		tx = 102053
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.744068145751953 × 217)
    floor (0.744068145751953 × 131072)
    floor (97526.5)     		ty = 97526
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102053 / 97526 ti = "17/102053/97526"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102053/97526.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102053 ÷ 217
    102053 ÷ 131072     		x = 0.778602600097656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 97526 ÷ 217
    97526 ÷ 131072     		y = 0.744064331054688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.778602600097656 × 2 - 1) × π
    0.557205200195312 × 3.1415926535     		Λ = 1.75051176
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.744064331054688 × 2 - 1) × π
    -0.488128662109375 × 3.1415926535     		Φ = -1.5335014188456
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.75051176} λ = 1.75051176}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.5335014188456))-π/2
    2×atan(0.215778811058355)-π/2
    2×0.212520441879769-π/2
    0.425040883759539-1.57079632675     		φ = -1.14575544
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.75051176} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.296936°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14575544 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.646951°
  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 102053 KachelY 97526 1.75051176 -1.14575544 100.296936 -65.646951
    Oben rechts KachelX + 1 102054 KachelY 97526 1.75055970 -1.14575544 100.299683 -65.646951
    Unten links KachelX 102053 KachelY + 1 97527 1.75051176 -1.14577521 100.296936 -65.648084
    Unten rechts KachelX + 1 102054 KachelY + 1 97527 1.75055970 -1.14577521 100.299683 -65.648084
  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(-1.14575544--1.14577521) × R
    1.97699999999745e-05 × 6371000     		dl = 125.954669999838m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14575544--1.14577521) × R
    1.97699999999745e-05 × 6371000     		dr = 125.954669999838m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.75051176-1.75055970) × cos(-1.14575544) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.412358030852587 × 6371000     		do = 125.944756718012m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.75051176-1.75055970) × cos(-1.14577521) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.412340019869559 × 6371000     		du = 125.939255700192m
  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(-1.14575544)-sin(-1.14577521))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.412358030852587-0.412340019869559)×R²
    abs(1.75055970-1.75051176)×1.80109830278941e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.80109830278941e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.80109830278941e-05×40589641000000     		ar = 15862.983831701m²