Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108263 / 100116
↖ ↑ ↗
← S 68.419394°
E117.353210°		 ← 112.34 m → S 68.419394°
E117.355957°		 →
↑
112.32 m
↓
↑
112.32 m
↓
S 68.420404°
E117.353210°		 ← 112.33 m →
12 618 m²		 S 68.420404°
E117.355957°
↙ ↓ ↘

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 108263 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 100116 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.825984954833984 y=0.763828277587891 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.825984954833984 × 217)
    floor (0.825984954833984 × 131072)
    floor (108263.5)     		tx = 108263
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.763828277587891 × 217)
    floor (0.763828277587891 × 131072)
    floor (100116.5)     		ty = 100116
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108263 / 100116 ti = "17/108263/100116"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108263/100116.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108263 ÷ 217
    108263 ÷ 131072     		x = 0.825981140136719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 100116 ÷ 217
    100116 ÷ 131072     		y = 0.763824462890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.825981140136719 × 2 - 1) × π
    0.651962280273438 × 3.1415926535     		Λ = 2.04819991
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.763824462890625 × 2 - 1) × π
    -0.52764892578125 × 3.1415926535     		Φ = -1.65765798886154
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.04819991} λ = 2.04819991}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.65765798886154))-π/2
    2×atan(0.190584809575789)-π/2
    2×0.188326319454492-π/2
    0.376652638908985-1.57079632675     		φ = -1.19414369
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.04819991} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.353210°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19414369 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.419394°
  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 108263 KachelY 100116 2.04819991 -1.19414369 117.353210 -68.419394
    Oben rechts KachelX + 1 108264 KachelY 100116 2.04824785 -1.19414369 117.355957 -68.419394
    Unten links KachelX 108263 KachelY + 1 100117 2.04819991 -1.19416132 117.353210 -68.420404
    Unten rechts KachelX + 1 108264 KachelY + 1 100117 2.04824785 -1.19416132 117.355957 -68.420404
  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(-1.19414369--1.19416132) × R
    1.76300000001017e-05 × 6371000     		dl = 112.320730000648m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19414369--1.19416132) × R
    1.76300000001017e-05 × 6371000     		dr = 112.320730000648m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.04819991-2.04824785) × cos(-1.19414369) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.367809819336761 × 6371000     		do = 112.338586250123m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.04819991-2.04824785) × cos(-1.19416132) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.367793425124336 × 6371000     		du = 112.333579035661m
  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(-1.19414369)-sin(-1.19416132))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.367809819336761-0.367793425124336)×R²
    abs(2.04824785-2.04819991)×1.63942124251082e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.63942124251082e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.63942124251082e-05×40589641000000     		ar = 12617.6708081084m²