Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 102954 / 99303
↖ ↑ ↗
← S 67.583051°
E102.771606°		 ← 116.47 m → S 67.583051°
E102.774353°		 →
↑
116.46 m
↓
↑
116.46 m
↓
S 67.584098°
E102.771606°		 ← 116.47 m →
13 564 m²		 S 67.584098°
E102.774353°
↙ ↓ ↘

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 102954 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 99303 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.785480499267578 y=0.757625579833984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.785480499267578 × 217)
    floor (0.785480499267578 × 131072)
    floor (102954.5)     		tx = 102954
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.757625579833984 × 217)
    floor (0.757625579833984 × 131072)
    floor (99303.5)     		ty = 99303
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 102954 / 99303 ti = "17/102954/99303"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/102954/99303.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 102954 ÷ 217
    102954 ÷ 131072     		x = 0.785476684570312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 99303 ÷ 217
    99303 ÷ 131072     		y = 0.757621765136719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.785476684570312 × 2 - 1) × π
    0.570953369140625 × 3.1415926535     		Λ = 1.79370291
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.757621765136719 × 2 - 1) × π
    -0.515243530273438 × 3.1415926535     		Φ = -1.61868528947044
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.79370291} λ = 1.79370291}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.61868528947044))-π/2
    2×atan(0.19815904969243)-π/2
    2×0.195624790269925-π/2
    0.39124958053985-1.57079632675     		φ = -1.17954675
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.79370291} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 102.771606°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17954675 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.583051°
  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 102954 KachelY 99303 1.79370291 -1.17954675 102.771606 -67.583051
    Oben rechts KachelX + 1 102955 KachelY 99303 1.79375085 -1.17954675 102.774353 -67.583051
    Unten links KachelX 102954 KachelY + 1 99304 1.79370291 -1.17956503 102.771606 -67.584098
    Unten rechts KachelX + 1 102955 KachelY + 1 99304 1.79375085 -1.17956503 102.774353 -67.584098
  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(-1.17954675--1.17956503) × R
    1.82799999999261e-05 × 6371000     		dl = 116.461879999529m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17954675--1.17956503) × R
    1.82799999999261e-05 × 6371000     		dr = 116.461879999529m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.79370291-1.79375085) × cos(-1.17954675) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.381343862899905 × 6371000     		do = 116.472231520586m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.79370291-1.79375085) × cos(-1.17956503) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.381326964196139 × 6371000     		du = 116.467070221483m
  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(-1.17954675)-sin(-1.17956503))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.381343862899905-0.381326964196139)×R²
    abs(1.79375085-1.79370291)×1.68987037660884e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.68987037660884e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.68987037660884e-05×40589641000000     		ar = 13564.2745036759m²