Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 109003 / 100613
↖ ↑ ↗
← S 68.915946°
E119.385681°		 ← 109.85 m → S 68.915946°
E119.388428°		 →
↑
109.84 m
↓
↑
109.84 m
↓
S 68.916934°
E119.385681°		 ← 109.85 m →
12 065 m²		 S 68.916934°
E119.388428°
↙ ↓ ↘

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 109003 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 100613 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.831630706787109 y=0.767620086669922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.831630706787109 × 217)
    floor (0.831630706787109 × 131072)
    floor (109003.5)     		tx = 109003
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.767620086669922 × 217)
    floor (0.767620086669922 × 131072)
    floor (100613.5)     		ty = 100613
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 109003 / 100613 ti = "17/109003/100613"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/109003/100613.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 109003 ÷ 217
    109003 ÷ 131072     		x = 0.831626892089844
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 100613 ÷ 217
    100613 ÷ 131072     		y = 0.767616271972656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.831626892089844 × 2 - 1) × π
    0.663253784179688 × 3.1415926535     		Λ = 2.08367322
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.767616271972656 × 2 - 1) × π
    -0.535232543945312 × 3.1415926535     		Φ = -1.68148262797271
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.08367322} λ = 2.08367322}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.68148262797271))-π/2
    2×atan(0.186097857510256)-π/2
    2×0.18399308416907-π/2
    0.367986168338139-1.57079632675     		φ = -1.20281016
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.08367322} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 119.385681°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.20281016 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.915946°
  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 109003 KachelY 100613 2.08367322 -1.20281016 119.385681 -68.915946
    Oben rechts KachelX + 1 109004 KachelY 100613 2.08372115 -1.20281016 119.388428 -68.915946
    Unten links KachelX 109003 KachelY + 1 100614 2.08367322 -1.20282740 119.385681 -68.916934
    Unten rechts KachelX + 1 109004 KachelY + 1 100614 2.08372115 -1.20282740 119.388428 -68.916934
  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(-1.20281016--1.20282740) × R
    1.72400000000295e-05 × 6371000     		dl = 109.836040000188m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.20281016--1.20282740) × R
    1.72400000000295e-05 × 6371000     		dr = 109.836040000188m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.08367322-2.08372115) × cos(-1.20281016) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.359737148197614 × 6371000     		do = 109.850065840102m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.08367322-2.08372115) × cos(-1.20282740) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.359721062298579 × 6371000     		du = 109.845153817318m
  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(-1.20281016)-sin(-1.20282740))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.359737148197614-0.359721062298579)×R²
    abs(2.08372115-2.08367322)×1.60858990359558e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.60858990359558e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.60858990359558e-05×40589641000000     		ar = 12065.2264675309m²