Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 119693 / 118145
↖ ↑ ↗
← S 80.817329°
E148.746643°		 ← 48.74 m → S 80.817329°
E148.749390°		 →
↑
48.74 m
↓
↑
48.74 m
↓
S 80.817768°
E148.746643°		 ← 48.74 m →
2 375 m²		 S 80.817768°
E148.749390°
↙ ↓ ↘

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 119693 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 118145 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.913188934326172 y=0.901378631591797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.913188934326172 × 217)
    floor (0.913188934326172 × 131072)
    floor (119693.5)     		tx = 119693
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.901378631591797 × 217)
    floor (0.901378631591797 × 131072)
    floor (118145.5)     		ty = 118145
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 119693 / 118145 ti = "17/119693/118145"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/119693/118145.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 119693 ÷ 217
    119693 ÷ 131072     		x = 0.913185119628906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 118145 ÷ 217
    118145 ÷ 131072     		y = 0.901374816894531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.913185119628906 × 2 - 1) × π
    0.826370239257812 × 3.1415926535     		Λ = 2.59611867
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.901374816894531 × 2 - 1) × π
    -0.802749633789062 × 3.1415926535     		Φ = -2.52191235211153
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.59611867} λ = 2.59611867}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.52191235211153))-π/2
    2×atan(0.080305886680968)-π/2
    2×0.0801339197682774-π/2
    0.160267839536555-1.57079632675     		φ = -1.41052849
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.59611867} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.746643°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41052849 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.817329°
  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 119693 KachelY 118145 2.59611867 -1.41052849 148.746643 -80.817329
    Oben rechts KachelX + 1 119694 KachelY 118145 2.59616661 -1.41052849 148.749390 -80.817329
    Unten links KachelX 119693 KachelY + 1 118146 2.59611867 -1.41053614 148.746643 -80.817768
    Unten rechts KachelX + 1 119694 KachelY + 1 118146 2.59616661 -1.41053614 148.749390 -80.817768
  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(-1.41052849--1.41053614) × R
    7.65000000013671e-06 × 6371000     		dl = 48.738150000871m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41052849--1.41053614) × R
    7.65000000013671e-06 × 6371000     		dr = 48.738150000871m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.59611867-2.59616661) × cos(-1.41052849) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.159582616688029 × 6371000     		do = 48.7406387930458m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.59611867-2.59616661) × cos(-1.41053614) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.159575064721348 × 6371000     		du = 48.7383322280337m
  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(-1.41052849)-sin(-1.41053614))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.159582616688029-0.159575064721348)×R²
    abs(2.59616661-2.59611867)×7.55196668131286e-06×R²
    4.79399999999686e-05×7.55196668131286e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×7.55196668131286e-06×40589641000000     		ar = 2375.47235567763m²