Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 108947 / 101271
↖ ↑ ↗
← S 69.556594°
E119.231873°		 ← 106.68 m → S 69.556594°
E119.234619°		 →
↑
106.65 m
↓
↑
106.65 m
↓
S 69.557553°
E119.231873°		 ← 106.67 m →
11 377 m²		 S 69.557553°
E119.234619°
↙ ↓ ↘

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 108947 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 101271 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.831203460693359 y=0.772640228271484 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.831203460693359 × 217)
    floor (0.831203460693359 × 131072)
    floor (108947.5)     		tx = 108947
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.772640228271484 × 217)
    floor (0.772640228271484 × 131072)
    floor (101271.5)     		ty = 101271
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 108947 / 101271 ti = "17/108947/101271"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/108947/101271.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 108947 ÷ 217
    108947 ÷ 131072     		x = 0.831199645996094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 101271 ÷ 217
    101271 ÷ 131072     		y = 0.772636413574219
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.831199645996094 × 2 - 1) × π
    0.662399291992188 × 3.1415926535     		Λ = 2.08098875
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.772636413574219 × 2 - 1) × π
    -0.545272827148438 × 3.1415926535     		Φ = -1.71302510792271
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.08098875} λ = 2.08098875}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.71302510792271))-π/2
    2×atan(0.180319480817627)-π/2
    2×0.17840237547719-π/2
    0.356804750954379-1.57079632675     		φ = -1.21399158
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.08098875} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 119.231873°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21399158 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.556594°
  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 108947 KachelY 101271 2.08098875 -1.21399158 119.231873 -69.556594
    Oben rechts KachelX + 1 108948 KachelY 101271 2.08103669 -1.21399158 119.234619 -69.556594
    Unten links KachelX 108947 KachelY + 1 101272 2.08098875 -1.21400832 119.231873 -69.557553
    Unten rechts KachelX + 1 108948 KachelY + 1 101272 2.08103669 -1.21400832 119.234619 -69.557553
  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(-1.21399158--1.21400832) × R
    1.67399999999596e-05 × 6371000     		dl = 106.650539999742m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21399158--1.21400832) × R
    1.67399999999596e-05 × 6371000     		dr = 106.650539999742m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.08098875-2.08103669) × cos(-1.21399158) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.349282012742559 × 6371000     		do = 106.679717210516m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.08098875-2.08103669) × cos(-1.21400832) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.349266327018167 × 6371000     		du = 106.674926386536m
  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(-1.21399158)-sin(-1.21400832))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.349282012742559-0.349266327018167)×R²
    abs(2.08103669-2.08098875)×1.56857243919784e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.56857243919784e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.56857243919784e-05×40589641000000     		ar = 11377.193975803m²