Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 107339 / 100420
↖ ↑ ↗
← S 68.724427°
E114.815368°		 ← 110.82 m → S 68.724427°
E114.818115°		 →
↑
110.86 m
↓
↑
110.86 m
↓
S 68.725424°
E114.815368°		 ← 110.82 m →
12 285 m²		 S 68.725424°
E114.818115°
↙ ↓ ↘

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 107339 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 100420 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.818935394287109 y=0.766147613525391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.818935394287109 × 217)
    floor (0.818935394287109 × 131072)
    floor (107339.5)     		tx = 107339
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.766147613525391 × 217)
    floor (0.766147613525391 × 131072)
    floor (100420.5)     		ty = 100420
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 107339 / 100420 ti = "17/107339/100420"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/107339/100420.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 107339 ÷ 217
    107339 ÷ 131072     		x = 0.818931579589844
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 100420 ÷ 217
    100420 ÷ 131072     		y = 0.766143798828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.818931579589844 × 2 - 1) × π
    0.637863159179688 × 3.1415926535     		Λ = 2.00390621
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.766143798828125 × 2 - 1) × π
    -0.53228759765625 × 3.1415926535     		Φ = -1.67223080634604
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.00390621} λ = 2.00390621}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.67223080634604))-π/2
    2×atan(0.187827590947458)-π/2
    2×0.185664396425244-π/2
    0.371328792850488-1.57079632675     		φ = -1.19946753
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.00390621} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 114.815368°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19946753 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.724427°
  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 107339 KachelY 100420 2.00390621 -1.19946753 114.815368 -68.724427
    Oben rechts KachelX + 1 107340 KachelY 100420 2.00395415 -1.19946753 114.818115 -68.724427
    Unten links KachelX 107339 KachelY + 1 100421 2.00390621 -1.19948493 114.815368 -68.725424
    Unten rechts KachelX + 1 107340 KachelY + 1 100421 2.00395415 -1.19948493 114.818115 -68.725424
  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(-1.19946753--1.19948493) × R
    1.73999999999452e-05 × 6371000     		dl = 110.855399999651m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19946753--1.19948493) × R
    1.73999999999452e-05 × 6371000     		dr = 110.855399999651m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.00390621-2.00395415) × cos(-1.19946753) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.362853985936714 × 6371000     		do = 110.824947167624m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.00390621-2.00395415) × cos(-1.19948493) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.362837771761226 × 6371000     		du = 110.819994941077m
  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(-1.19946753)-sin(-1.19948493))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.362853985936714-0.362837771761226)×R²
    abs(2.00395415-2.00390621)×1.62141754883049e-05×R²
    4.79400000004127e-05×1.62141754883049e-05×6371000²
    4.79400000004127e-05×1.62141754883049e-05×40589641000000     		ar = 12285.2693580977m²