Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102861 / 96565
↖ ↑ ↗
← S 64.535453°
E102.516174°		 ← 131.32 m → S 64.535453°
E102.518921°		 →
↑
131.37 m
↓
↑
131.37 m
↓
S 64.536634°
E102.516174°		 ← 131.31 m →
17 251 m²		 S 64.536634°
E102.518921°
↙ ↓ ↘

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 102861 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 96565 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.784770965576172 y=0.736736297607422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.784770965576172 × 217)
    floor (0.784770965576172 × 131072)
    floor (102861.5)     		tx = 102861
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.736736297607422 × 217)
    floor (0.736736297607422 × 131072)
    floor (96565.5)     		ty = 96565
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102861 / 96565 ti = "17/102861/96565"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102861/96565.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102861 ÷ 217
    102861 ÷ 131072     		x = 0.784767150878906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 96565 ÷ 217
    96565 ÷ 131072     		y = 0.736732482910156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.784767150878906 × 2 - 1) × π
    0.569534301757812 × 3.1415926535     		Λ = 1.78924478
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.736732482910156 × 2 - 1) × π
    -0.473464965820312 × 3.1415926535     		Φ = -1.48743405831072
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.78924478} λ = 1.78924478}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.48743405831072))-π/2
    2×atan(0.225951691200081)-π/2
    2×0.222220090902597-π/2
    0.444440181805194-1.57079632675     		φ = -1.12635614
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.78924478} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 102.516174°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.12635614 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.535453°
  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 102861 KachelY 96565 1.78924478 -1.12635614 102.516174 -64.535453
    Oben rechts KachelX + 1 102862 KachelY 96565 1.78929272 -1.12635614 102.518921 -64.535453
    Unten links KachelX 102861 KachelY + 1 96566 1.78924478 -1.12637676 102.516174 -64.536634
    Unten rechts KachelX + 1 102862 KachelY + 1 96566 1.78929272 -1.12637676 102.518921 -64.536634
  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(-1.12635614--1.12637676) × R
    2.06200000001378e-05 × 6371000     		dl = 131.370020000878m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.12635614--1.12637676) × R
    2.06200000001378e-05 × 6371000     		dr = 131.370020000878m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.78924478-1.78929272) × cos(-1.12635614) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.429952519506972 × 6371000     		do = 131.318566435195m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.78924478-1.78929272) × cos(-1.12637676) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.42993390261764 × 6371000     		du = 131.312880357994m
  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(-1.12635614)-sin(-1.12637676))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.429952519506972-0.42993390261764)×R²
    abs(1.78929272-1.78924478)×1.86168893324123e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.86168893324123e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.86168893324123e-05×40589641000000     		ar = 17250.9492096188m²