Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 113826 / 19362
↖ ↑ ↗
← N 77.521935°
E132.632446°		 ← 65.99 m → N 77.521935°
E132.635193°		 →
↑
66 m
↓
↑
66 m
↓
N 77.521342°
E132.632446°		 ← 66 m →
4 356 m²		 N 77.521342°
E132.635193°
↙ ↓ ↘

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 113826 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19362 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.868427276611328 y=0.147724151611328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.868427276611328 × 217)
    floor (0.868427276611328 × 131072)
    floor (113826.5)     		tx = 113826
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.147724151611328 × 217)
    floor (0.147724151611328 × 131072)
    floor (19362.5)     		ty = 19362
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 113826 / 19362 ti = "17/113826/19362"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/113826/19362.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 113826 ÷ 217
    113826 ÷ 131072     		x = 0.868423461914062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19362 ÷ 217
    19362 ÷ 131072     		y = 0.147720336914062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.868423461914062 × 2 - 1) × π
    0.736846923828125 × 3.1415926535     		Λ = 2.31487288
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.147720336914062 × 2 - 1) × π
    0.704559326171875 × 3.1415926535     		Φ = 2.21343840305647
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.31487288} λ = 2.31487288}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.21343840305647))-π/2
    2×atan(9.14711384776689)-π/2
    2×1.46190466718093-π/2
    2.92380933436187-1.57079632675     		φ = 1.35301301
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.31487288} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 132.632446°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.35301301 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.521935°
  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 113826 KachelY 19362 2.31487288 1.35301301 132.632446 77.521935
    Oben rechts KachelX + 1 113827 KachelY 19362 2.31492082 1.35301301 132.635193 77.521935
    Unten links KachelX 113826 KachelY + 1 19363 2.31487288 1.35300265 132.632446 77.521342
    Unten rechts KachelX + 1 113827 KachelY + 1 19363 2.31492082 1.35300265 132.635193 77.521342
  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(1.35301301-1.35300265) × R
    1.0359999999876e-05 × 6371000     		dl = 66.0035599992102m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.35301301-1.35300265) × R
    1.0359999999876e-05 × 6371000     		dr = 66.0035599992102m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.31487288-2.31492082) × cos(1.35301301) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.216065833211096 × 6371000     		do = 65.9920669977836m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.31487288-2.31492082) × cos(1.35300265) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.21607594848384 × 6371000     		du = 65.9951564624467m
  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(1.35301301)-sin(1.35300265))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.216065833211096-0.21607594848384)×R²
    abs(2.31492082-2.31487288)×1.01152727440545e-05×R²
    4.79400000004127e-05×1.01152727440545e-05×6371000²
    4.79400000004127e-05×1.01152727440545e-05×40589641000000     		ar = 4355.81331139138m²