Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108579 / 42282
↖ ↑ ↗
← N 53.680442°
E118.221130°		 ← 180.90 m → N 53.680442°
E118.223877°		 →
↑
180.94 m
↓
↑
180.94 m
↓
N 53.678815°
E118.221130°		 ← 180.91 m →
32 732 m²		 N 53.678815°
E118.223877°
↙ ↓ ↘

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 108579 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42282 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.828395843505859 y=0.322589874267578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.828395843505859 × 217)
    floor (0.828395843505859 × 131072)
    floor (108579.5)     		tx = 108579
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.322589874267578 × 217)
    floor (0.322589874267578 × 131072)
    floor (42282.5)     		ty = 42282
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108579 / 42282 ti = "17/108579/42282"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108579/42282.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108579 ÷ 217
    108579 ÷ 131072     		x = 0.828392028808594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42282 ÷ 217
    42282 ÷ 131072     		y = 0.322586059570312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.828392028808594 × 2 - 1) × π
    0.656784057617188 × 3.1415926535     		Λ = 2.06334797
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.322586059570312 × 2 - 1) × π
    0.354827880859375 × 3.1415926535     		Φ = 1.11472466376479
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.06334797} λ = 2.06334797}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11472466376479))-π/2
    2×atan(3.04872863814454)-π/2
    2×1.25384839122571-π/2
    2.50769678245143-1.57079632675     		φ = 0.93690046
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.06334797} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 118.221130°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93690046 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.680442°
  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 108579 KachelY 42282 2.06334797 0.93690046 118.221130 53.680442
    Oben rechts KachelX + 1 108580 KachelY 42282 2.06339591 0.93690046 118.223877 53.680442
    Unten links KachelX 108579 KachelY + 1 42283 2.06334797 0.93687206 118.221130 53.678815
    Unten rechts KachelX + 1 108580 KachelY + 1 42283 2.06339591 0.93687206 118.223877 53.678815
  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(0.93690046-0.93687206) × R
    2.84000000000395e-05 × 6371000     		dl = 180.936400000252m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93690046-0.93687206) × R
    2.84000000000395e-05 × 6371000     		dr = 180.936400000252m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.06334797-2.06339591) × cos(0.93690046) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.592288246569537 × 6371000     		do = 180.900076001685m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.06334797-2.06339591) × cos(0.93687206) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.59231112895341 × 6371000     		du = 180.907064870712m
  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(0.93690046)-sin(0.93687206))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.592288246569537-0.59231112895341)×R²
    abs(2.06339591-2.06334797)×2.28823838726022e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.28823838726022e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.28823838726022e-05×40589641000000     		ar = 32732.040784086m²