Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102337 / 96453
↖ ↑ ↗
← S 64.402872°
E101.076965°		 ← 131.96 m → S 64.402872°
E101.079712°		 →
↑
131.94 m
↓
↑
131.94 m
↓
S 64.404058°
E101.076965°		 ← 131.95 m →
17 410 m²		 S 64.404058°
E101.079712°
↙ ↓ ↘

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 102337 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 96453 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.780773162841797 y=0.735881805419922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.780773162841797 × 217)
    floor (0.780773162841797 × 131072)
    floor (102337.5)     		tx = 102337
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.735881805419922 × 217)
    floor (0.735881805419922 × 131072)
    floor (96453.5)     		ty = 96453
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102337 / 96453 ti = "17/102337/96453"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102337/96453.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102337 ÷ 217
    102337 ÷ 131072     		x = 0.780769348144531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 96453 ÷ 217
    96453 ÷ 131072     		y = 0.735877990722656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.780769348144531 × 2 - 1) × π
    0.561538696289062 × 3.1415926535     		Λ = 1.76412584
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.735877990722656 × 2 - 1) × π
    -0.471755981445312 × 3.1415926535     		Φ = -1.48206512555328
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.76412584} λ = 1.76412584}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.48206512555328))-π/2
    2×atan(0.227168073050854)-π/2
    2×0.22337708485606-π/2
    0.446754169712121-1.57079632675     		φ = -1.12404216
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.76412584} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 101.076965°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.12404216 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.402872°
  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 102337 KachelY 96453 1.76412584 -1.12404216 101.076965 -64.402872
    Oben rechts KachelX + 1 102338 KachelY 96453 1.76417378 -1.12404216 101.079712 -64.402872
    Unten links KachelX 102337 KachelY + 1 96454 1.76412584 -1.12406287 101.076965 -64.404058
    Unten rechts KachelX + 1 102338 KachelY + 1 96454 1.76417378 -1.12406287 101.079712 -64.404058
  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(-1.12404216--1.12406287) × R
    2.07100000000349e-05 × 6371000     		dl = 131.943410000222m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.12404216--1.12406287) × R
    2.07100000000349e-05 × 6371000     		dr = 131.943410000222m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.76412584-1.76417378) × cos(-1.12404216) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.432040546865807 × 6371000     		do = 131.956303736407m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.76412584-1.76417378) × cos(-1.12406287) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.432021869373044 × 6371000     		du = 131.950599149359m
  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(-1.12404216)-sin(-1.12406287))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.432040546865807-0.432021869373044)×R²
    abs(1.76417378-1.76412584)×1.86774927630751e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.86774927630751e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.86774927630751e-05×40589641000000     		ar = 17410.3883453391m²