Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114344 / 18012
↖ ↑ ↗
← N 78.298272°
E134.055176°		 ← 61.93 m → N 78.298272°
E134.057922°		 →
↑
61.93 m
↓
↑
61.93 m
↓
N 78.297715°
E134.055176°		 ← 61.94 m →
3 835 m²		 N 78.297715°
E134.057922°
↙ ↓ ↘

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 114344 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18012 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.872379302978516 y=0.137424468994141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.872379302978516 × 217)
    floor (0.872379302978516 × 131072)
    floor (114344.5)     		tx = 114344
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.137424468994141 × 217)
    floor (0.137424468994141 × 131072)
    floor (18012.5)     		ty = 18012
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114344 / 18012 ti = "17/114344/18012"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114344/18012.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114344 ÷ 217
    114344 ÷ 131072     		x = 0.87237548828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18012 ÷ 217
    18012 ÷ 131072     		y = 0.137420654296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.87237548828125 × 2 - 1) × π
    0.7447509765625 × 3.1415926535     		Λ = 2.33970420
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.137420654296875 × 2 - 1) × π
    0.72515869140625 × 3.1415926535     		Φ = 2.27815321754355
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.33970420} λ = 2.33970420}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.27815321754355))-π/2
    2×atan(9.75864166960739)-π/2
    2×1.46867948867859-π/2
    2.93735897735718-1.57079632675     		φ = 1.36656265
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.33970420} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.055176°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36656265 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.298272°
  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 114344 KachelY 18012 2.33970420 1.36656265 134.055176 78.298272
    Oben rechts KachelX + 1 114345 KachelY 18012 2.33975213 1.36656265 134.057922 78.298272
    Unten links KachelX 114344 KachelY + 1 18013 2.33970420 1.36655293 134.055176 78.297715
    Unten rechts KachelX + 1 114345 KachelY + 1 18013 2.33975213 1.36655293 134.057922 78.297715
  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(1.36656265-1.36655293) × R
    9.71999999999085e-06 × 6371000     		dl = 61.9261199999417m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36656265-1.36655293) × R
    9.71999999999085e-06 × 6371000     		dr = 61.9261199999417m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.33970420-2.33975213) × cos(1.36656265) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.202816823054031 × 6371000     		do = 61.9325568059675m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.33970420-2.33975213) × cos(1.36655293) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.202826341030728 × 6371000     		du = 61.9354632346532m
  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(1.36656265)-sin(1.36655293))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.202816823054031-0.202826341030728)×R²
    abs(2.33975213-2.33970420)×9.51797669690446e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.51797669690446e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.51797669690446e-06×40589641000000     		ar = 3835.33293671943m²