Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102858 / 99258
↖ ↑ ↗
← S 67.535871°
E102.507935°		 ← 116.68 m → S 67.535871°
E102.510681°		 →
↑
116.65 m
↓
↑
116.65 m
↓
S 67.536920°
E102.507935°		 ← 116.68 m →
13 611 m²		 S 67.536920°
E102.510681°
↙ ↓ ↘

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 102858 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 99258 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.784748077392578 y=0.757282257080078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.784748077392578 × 217)
    floor (0.784748077392578 × 131072)
    floor (102858.5)     		tx = 102858
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.757282257080078 × 217)
    floor (0.757282257080078 × 131072)
    floor (99258.5)     		ty = 99258
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102858 / 99258 ti = "17/102858/99258"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102858/99258.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102858 ÷ 217
    102858 ÷ 131072     		x = 0.784744262695312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 99258 ÷ 217
    99258 ÷ 131072     		y = 0.757278442382812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.784744262695312 × 2 - 1) × π
    0.569488525390625 × 3.1415926535     		Λ = 1.78910097
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.757278442382812 × 2 - 1) × π
    -0.514556884765625 × 3.1415926535     		Φ = -1.61652812898753
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.78910097} λ = 1.78910097}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.61652812898753))-π/2
    2×atan(0.198586971946305)-π/2
    2×0.196036510562681-π/2
    0.392073021125362-1.57079632675     		φ = -1.17872331
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.78910097} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 102.507935°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17872331 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.535871°
  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 102858 KachelY 99258 1.78910097 -1.17872331 102.507935 -67.535871
    Oben rechts KachelX + 1 102859 KachelY 99258 1.78914890 -1.17872331 102.510681 -67.535871
    Unten links KachelX 102858 KachelY + 1 99259 1.78910097 -1.17874162 102.507935 -67.536920
    Unten rechts KachelX + 1 102859 KachelY + 1 99259 1.78914890 -1.17874162 102.510681 -67.536920
  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(-1.17872331--1.17874162) × R
    1.83099999999659e-05 × 6371000     		dl = 116.653009999782m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17872331--1.17874162) × R
    1.83099999999659e-05 × 6371000     		dr = 116.653009999782m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.78910097-1.78914890) × cos(-1.17872331) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.382104948854432 × 6371000     		do = 116.680342855307m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.78910097-1.78914890) × cos(-1.17874162) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.382088028172661 × 6371000     		du = 116.675175921572m
  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(-1.17872331)-sin(-1.17874162))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.382104948854432-0.382088028172661)×R²
    abs(1.78914890-1.78910097)×1.69206817705603e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.69206817705603e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.69206817705603e-05×40589641000000     		ar = 13610.811833268m²