Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 104990 / 99879
↖ ↑ ↗
← S 68.178703°
E108.363648°		 ← 113.51 m → S 68.178703°
E108.366394°		 →
↑
113.53 m
↓
↑
113.53 m
↓
S 68.179724°
E108.363648°		 ← 113.50 m →
12 886 m²		 S 68.179724°
E108.366394°
↙ ↓ ↘

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 104990 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 99879 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.801013946533203 y=0.762020111083984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.801013946533203 × 217)
    floor (0.801013946533203 × 131072)
    floor (104990.5)     		tx = 104990
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.762020111083984 × 217)
    floor (0.762020111083984 × 131072)
    floor (99879.5)     		ty = 99879
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 104990 / 99879 ti = "17/104990/99879"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/104990/99879.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 104990 ÷ 217
    104990 ÷ 131072     		x = 0.801010131835938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 99879 ÷ 217
    99879 ÷ 131072     		y = 0.762016296386719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.801010131835938 × 2 - 1) × π
    0.602020263671875 × 3.1415926535     		Λ = 1.89130244
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.762016296386719 × 2 - 1) × π
    -0.524032592773438 × 3.1415926535     		Φ = -1.64629694365159
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.89130244} λ = 1.89130244}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.64629694365159))-π/2
    2×atan(0.192762398635244)-π/2
    2×0.190426740900132-π/2
    0.380853481800265-1.57079632675     		φ = -1.18994284
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.89130244} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 108.363648°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.18994284 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.178703°
  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 104990 KachelY 99879 1.89130244 -1.18994284 108.363648 -68.178703
    Oben rechts KachelX + 1 104991 KachelY 99879 1.89135037 -1.18994284 108.366394 -68.178703
    Unten links KachelX 104990 KachelY + 1 99880 1.89130244 -1.18996066 108.363648 -68.179724
    Unten rechts KachelX + 1 104991 KachelY + 1 99880 1.89135037 -1.18996066 108.366394 -68.179724
  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(-1.18994284--1.18996066) × R
    1.78199999998352e-05 × 6371000     		dl = 113.53121999895m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.18994284--1.18996066) × R
    1.78199999998352e-05 × 6371000     		dr = 113.53121999895m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.89130244-1.89135037) × cos(-1.18994284) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.371712937223516 × 6371000     		do = 113.507017087905m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.89130244-1.89135037) × cos(-1.18996066) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.371696394008098 × 6371000     		du = 113.501965418062m
  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(-1.18994284)-sin(-1.18996066))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.371712937223516-0.371696394008098)×R²
    abs(1.89135037-1.89130244)×1.65432154179967e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.65432154179967e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.65432154179967e-05×40589641000000     		ar = 12886.3033677652m²