Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 119885 / 118994
↖ ↑ ↗
← S 81.182073°
E149.273987°		 ← 46.81 m → S 81.182073°
E149.276733°		 →
↑
46.76 m
↓
↑
46.76 m
↓
S 81.182494°
E149.273987°		 ← 46.81 m →
2 189 m²		 S 81.182494°
E149.276733°
↙ ↓ ↘

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 119885 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 118994 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.914653778076172 y=0.907855987548828 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.914653778076172 × 217)
    floor (0.914653778076172 × 131072)
    floor (119885.5)     		tx = 119885
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.907855987548828 × 217)
    floor (0.907855987548828 × 131072)
    floor (118994.5)     		ty = 118994
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 119885 / 118994 ti = "17/119885/118994"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/119885/118994.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 119885 ÷ 217
    119885 ÷ 131072     		x = 0.914649963378906
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 118994 ÷ 217
    118994 ÷ 131072     		y = 0.907852172851562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.914649963378906 × 2 - 1) × π
    0.829299926757812 × 3.1415926535     		Λ = 2.60532256
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.907852172851562 × 2 - 1) × π
    -0.815704345703125 × 3.1415926535     		Φ = -2.56261077988896
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.60532256} λ = 2.60532256}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.56261077988896))-π/2
    2×atan(0.0771031780136881)-π/2
    2×0.07695093047449-π/2
    0.15390186094898-1.57079632675     		φ = -1.41689447
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.60532256} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 149.273987°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41689447 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.182073°
  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 119885 KachelY 118994 2.60532256 -1.41689447 149.273987 -81.182073
    Oben rechts KachelX + 1 119886 KachelY 118994 2.60537049 -1.41689447 149.276733 -81.182073
    Unten links KachelX 119885 KachelY + 1 118995 2.60532256 -1.41690181 149.273987 -81.182494
    Unten rechts KachelX + 1 119886 KachelY + 1 118995 2.60537049 -1.41690181 149.276733 -81.182494
  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(-1.41689447--1.41690181) × R
    7.34000000002233e-06 × 6371000     		dl = 46.7631400001423m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41689447--1.41690181) × R
    7.34000000002233e-06 × 6371000     		dr = 46.7631400001423m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.60532256-2.60537049) × cos(-1.41689447) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.153295028275226 × 6371000     		do = 46.8104810230592m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.60532256-2.60537049) × cos(-1.41690181) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.153287775026473 × 6371000     		du = 46.8082661562958m
  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(-1.41689447)-sin(-1.41690181))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.153295028275226-0.153287775026473)×R²
    abs(2.60537049-2.60532256)×7.25324875325284e-06×R²
    4.79300000000293e-05×7.25324875325284e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×7.25324875325284e-06×40589641000000     		ar = 2188.95329059119m²