Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102931 / 99987
↖ ↑ ↗
← S 68.288700°
E102.708435°		 ← 112.99 m → S 68.288700°
E102.711182°		 →
↑
113.02 m
↓
↑
113.02 m
↓
S 68.289716°
E102.708435°		 ← 112.98 m →
12 770 m²		 S 68.289716°
E102.711182°
↙ ↓ ↘

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 102931 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 99987 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.785305023193359 y=0.762844085693359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.785305023193359 × 217)
    floor (0.785305023193359 × 131072)
    floor (102931.5)     		tx = 102931
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.762844085693359 × 217)
    floor (0.762844085693359 × 131072)
    floor (99987.5)     		ty = 99987
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102931 / 99987 ti = "17/102931/99987"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102931/99987.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102931 ÷ 217
    102931 ÷ 131072     		x = 0.785301208496094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 99987 ÷ 217
    99987 ÷ 131072     		y = 0.762840270996094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.785301208496094 × 2 - 1) × π
    0.570602416992188 × 3.1415926535     		Λ = 1.79260036
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.762840270996094 × 2 - 1) × π
    -0.525680541992188 × 3.1415926535     		Φ = -1.65147412881055
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.79260036} λ = 1.79260036}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.65147412881055))-π/2
    2×atan(0.191767010882474)-π/2
    2×0.189466836759823-π/2
    0.378933673519647-1.57079632675     		φ = -1.19186265
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.79260036} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 102.708435°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19186265 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.288700°
  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 102931 KachelY 99987 1.79260036 -1.19186265 102.708435 -68.288700
    Oben rechts KachelX + 1 102932 KachelY 99987 1.79264830 -1.19186265 102.711182 -68.288700
    Unten links KachelX 102931 KachelY + 1 99988 1.79260036 -1.19188039 102.708435 -68.289716
    Unten rechts KachelX + 1 102932 KachelY + 1 99988 1.79264830 -1.19188039 102.711182 -68.289716
  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(-1.19186265--1.19188039) × R
    1.77399999998773e-05 × 6371000     		dl = 113.021539999218m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19186265--1.19188039) × R
    1.77399999998773e-05 × 6371000     		dr = 113.021539999218m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.79260036-1.79264830) × cos(-1.19186265) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.369930002073324 × 6371000     		do = 112.986144631372m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.79260036-1.79264830) × cos(-1.19188039) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.369913520497303 × 6371000     		du = 112.98111073382m
  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(-1.19186265)-sin(-1.19188039))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.369930002073324-0.369913520497303)×R²
    abs(1.79264830-1.79260036)×1.64815760209658e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.64815760209658e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.64815760209658e-05×40589641000000     		ar = 12769.5835957238m²