Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108025 / 47631
↖ ↑ ↗
← N 44.057986°
E116.699524°		 ← 219.44 m → N 44.057986°
E116.702270°		 →
↑
219.48 m
↓
↑
219.48 m
↓
N 44.056012°
E116.699524°		 ← 219.45 m →
48 165 m²		 N 44.056012°
E116.702270°
↙ ↓ ↘

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 108025 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47631 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.824169158935547 y=0.363399505615234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.824169158935547 × 217)
    floor (0.824169158935547 × 131072)
    floor (108025.5)     		tx = 108025
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.363399505615234 × 217)
    floor (0.363399505615234 × 131072)
    floor (47631.5)     		ty = 47631
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108025 / 47631 ti = "17/108025/47631"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108025/47631.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108025 ÷ 217
    108025 ÷ 131072     		x = 0.824165344238281
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47631 ÷ 217
    47631 ÷ 131072     		y = 0.363395690917969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.824165344238281 × 2 - 1) × π
    0.648330688476562 × 3.1415926535     		Λ = 2.03679093
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.363395690917969 × 2 - 1) × π
    0.273208618164062 × 3.1415926535     		Φ = 0.858310187697105
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.03679093} λ = 2.03679093}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.858310187697105))-π/2
    2×atan(2.35917076775426)-π/2
    2×1.16987661797077-π/2
    2.33975323594153-1.57079632675     		φ = 0.76895691
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.03679093} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 116.699524°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.76895691 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 44.057986°
  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 108025 KachelY 47631 2.03679093 0.76895691 116.699524 44.057986
    Oben rechts KachelX + 1 108026 KachelY 47631 2.03683886 0.76895691 116.702270 44.057986
    Unten links KachelX 108025 KachelY + 1 47632 2.03679093 0.76892246 116.699524 44.056012
    Unten rechts KachelX + 1 108026 KachelY + 1 47632 2.03683886 0.76892246 116.702270 44.056012
  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(0.76895691-0.76892246) × R
    3.44500000000192e-05 × 6371000     		dl = 219.480950000122m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.76895691-0.76892246) × R
    3.44500000000192e-05 × 6371000     		dr = 219.480950000122m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.03679093-2.03683886) × cos(0.76895691) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.718636410628767 × 6371000     		do = 219.444273181648m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.03679093-2.03683886) × cos(0.76892246) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.718660366250526 × 6371000     		du = 219.451588318938m
  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(0.76895691)-sin(0.76892246))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.718636410628767-0.718660366250526)×R²
    abs(2.03683886-2.03679093)×2.39556217589421e-05×R²
    4.79300000000293e-05×2.39556217589421e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×2.39556217589421e-05×40589641000000     		ar = 48164.6403215163m²