Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114129 / 17841
↖ ↑ ↗
← N 78.393147°
E133.464660°		 ← 61.45 m → N 78.393147°
E133.467407°		 →
↑
61.48 m
↓
↑
61.48 m
↓
N 78.392594°
E133.464660°		 ← 61.45 m →
3 778 m²		 N 78.392594°
E133.467407°
↙ ↓ ↘

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 114129 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17841 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.870738983154297 y=0.136119842529297 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.870738983154297 × 217)
    floor (0.870738983154297 × 131072)
    floor (114129.5)     		tx = 114129
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.136119842529297 × 217)
    floor (0.136119842529297 × 131072)
    floor (17841.5)     		ty = 17841
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114129 / 17841 ti = "17/114129/17841"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114129/17841.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114129 ÷ 217
    114129 ÷ 131072     		x = 0.870735168457031
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17841 ÷ 217
    17841 ÷ 131072     		y = 0.136116027832031
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.870735168457031 × 2 - 1) × π
    0.741470336914062 × 3.1415926535     		Λ = 2.32939776
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.136116027832031 × 2 - 1) × π
    0.727767944335938 × 3.1415926535     		Φ = 2.28635042737858
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.32939776} λ = 2.32939776}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.28635042737858))-π/2
    2×atan(9.83896406306844)-π/2
    2×1.46950742701244-π/2
    2.93901485402489-1.57079632675     		φ = 1.36821853
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.32939776} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 133.464660°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36821853 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.393147°
  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 114129 KachelY 17841 2.32939776 1.36821853 133.464660 78.393147
    Oben rechts KachelX + 1 114130 KachelY 17841 2.32944570 1.36821853 133.467407 78.393147
    Unten links KachelX 114129 KachelY + 1 17842 2.32939776 1.36820888 133.464660 78.392594
    Unten rechts KachelX + 1 114130 KachelY + 1 17842 2.32944570 1.36820888 133.467407 78.392594
  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(1.36821853-1.36820888) × R
    9.64999999997218e-06 × 6371000     		dl = 61.4801499998228m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36821853-1.36820888) × R
    9.64999999997218e-06 × 6371000     		dr = 61.4801499998228m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.32939776-2.32944570) × cos(1.36821853) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.201195080398096 × 6371000     		do = 61.4501563149077m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.32939776-2.32944570) × cos(1.36820888) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.20120453305774 × 6371000     		du = 61.4530434004744m
  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(1.36821853)-sin(1.36820888))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.201195080398096-0.20120453305774)×R²
    abs(2.32944570-2.32939776)×9.45265964397146e-06×R²
    4.79399999999686e-05×9.45265964397146e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×9.45265964397146e-06×40589641000000     		ar = 3778.05357700972m²