Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114053 / 17973
↖ ↑ ↗
← N 78.319978°
E133.255920°		 ← 61.83 m → N 78.319978°
E133.258667°		 →
↑
61.86 m
↓
↑
61.86 m
↓
N 78.319421°
E133.255920°		 ← 61.84 m →
3 825 m²		 N 78.319421°
E133.258667°
↙ ↓ ↘

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 114053 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17973 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.870159149169922 y=0.137126922607422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.870159149169922 × 217)
    floor (0.870159149169922 × 131072)
    floor (114053.5)     		tx = 114053
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.137126922607422 × 217)
    floor (0.137126922607422 × 131072)
    floor (17973.5)     		ty = 17973
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114053 / 17973 ti = "17/114053/17973"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114053/17973.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114053 ÷ 217
    114053 ÷ 131072     		x = 0.870155334472656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17973 ÷ 217
    17973 ÷ 131072     		y = 0.137123107910156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.870155334472656 × 2 - 1) × π
    0.740310668945312 × 3.1415926535     		Λ = 2.32575456
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.137123107910156 × 2 - 1) × π
    0.725753784179688 × 3.1415926535     		Φ = 2.28002275662873
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.32575456} λ = 2.32575456}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.28002275662873))-π/2
    2×atan(9.77690289634672)-π/2
    2×1.46886890223139-π/2
    2.93773780446277-1.57079632675     		φ = 1.36694148
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.32575456} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 133.255920°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36694148 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.319978°
  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 114053 KachelY 17973 2.32575456 1.36694148 133.255920 78.319978
    Oben rechts KachelX + 1 114054 KachelY 17973 2.32580250 1.36694148 133.258667 78.319978
    Unten links KachelX 114053 KachelY + 1 17974 2.32575456 1.36693177 133.255920 78.319421
    Unten rechts KachelX + 1 114054 KachelY + 1 17974 2.32580250 1.36693177 133.258667 78.319421
  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(1.36694148-1.36693177) × R
    9.70999999982958e-06 × 6371000     		dl = 61.8624099989142m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36694148-1.36693177) × R
    9.70999999982958e-06 × 6371000     		dr = 61.8624099989142m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.32575456-2.32580250) × cos(1.36694148) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.202445851848895 × 6371000     		do = 61.8321741108387m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.32575456-2.32580250) × cos(1.36693177) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.202455360778829 × 6371000     		du = 61.8350783828004m
  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(1.36694148)-sin(1.36693177))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.202445851848895-0.202455360778829)×R²
    abs(2.32580250-2.32575456)×9.50892993409336e-06×R²
    4.79399999999686e-05×9.50892993409336e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×9.50892993409336e-06×40589641000000     		ar = 3825.17713855294m²