Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 105587 / 96979
↖ ↑ ↗
← S 65.019986°
E110.003357°		 ← 128.96 m → S 65.019986°
E110.006103°		 →
↑
128.95 m
↓
↑
128.95 m
↓
S 65.021146°
E110.003357°		 ← 128.95 m →
16 628 m²		 S 65.021146°
E110.006103°
↙ ↓ ↘

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 105587 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 96979 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.805568695068359 y=0.739894866943359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.805568695068359 × 217)
    floor (0.805568695068359 × 131072)
    floor (105587.5)     		tx = 105587
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.739894866943359 × 217)
    floor (0.739894866943359 × 131072)
    floor (96979.5)     		ty = 96979
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 105587 / 96979 ti = "17/105587/96979"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/105587/96979.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 105587 ÷ 217
    105587 ÷ 131072     		x = 0.805564880371094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 96979 ÷ 217
    96979 ÷ 131072     		y = 0.739891052246094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.805564880371094 × 2 - 1) × π
    0.611129760742188 × 3.1415926535     		Λ = 1.91992077
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.739891052246094 × 2 - 1) × π
    -0.479782104492188 × 3.1415926535     		Φ = -1.50727993475343
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.91992077} λ = 1.91992077}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.50727993475343))-π/2
    2×atan(0.22151168548392)-π/2
    2×0.217991744365914-π/2
    0.435983488731828-1.57079632675     		φ = -1.13481284
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.91992077} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 110.003357°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13481284 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.019986°
  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 105587 KachelY 96979 1.91992077 -1.13481284 110.003357 -65.019986
    Oben rechts KachelX + 1 105588 KachelY 96979 1.91996870 -1.13481284 110.006103 -65.019986
    Unten links KachelX 105587 KachelY + 1 96980 1.91992077 -1.13483308 110.003357 -65.021146
    Unten rechts KachelX + 1 105588 KachelY + 1 96980 1.91996870 -1.13483308 110.006103 -65.021146
  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(-1.13481284--1.13483308) × R
    2.02400000000047e-05 × 6371000     		dl = 128.94904000003m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13481284--1.13483308) × R
    2.02400000000047e-05 × 6371000     		dr = 128.94904000003m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.91992077-1.91996870) × cos(-1.13481284) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.422302092130352 × 6371000     		do = 128.95502412625m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.91992077-1.91996870) × cos(-1.13483308) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.422283745391573 × 6371000     		du = 128.949421728853m
  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(-1.13481284)-sin(-1.13483308))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.422302092130352-0.422283745391573)×R²
    abs(1.91996870-1.91992077)×1.83467387793179e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.83467387793179e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.83467387793179e-05×40589641000000     		ar = 16628.2653527889m²