Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 124065 / 26021
↖ ↑ ↗
← N 72.889762°
E160.754700°		 ← 89.84 m → N 72.889762°
E160.757446°		 →
↑
89.89 m
↓
↑
89.89 m
↓
N 72.888954°
E160.754700°		 ← 89.85 m →
8 076 m²		 N 72.888954°
E160.757446°
↙ ↓ ↘

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 124065 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 26021 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.946544647216797 y=0.198528289794922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.946544647216797 × 217)
    floor (0.946544647216797 × 131072)
    floor (124065.5)     		tx = 124065
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.198528289794922 × 217)
    floor (0.198528289794922 × 131072)
    floor (26021.5)     		ty = 26021
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 124065 / 26021 ti = "17/124065/26021"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/124065/26021.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 124065 ÷ 217
    124065 ÷ 131072     		x = 0.946540832519531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 26021 ÷ 217
    26021 ÷ 131072     		y = 0.198524475097656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.946540832519531 × 2 - 1) × π
    0.893081665039062 × 3.1415926535     		Λ = 2.80569880
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.198524475097656 × 2 - 1) × π
    0.602951049804688 × 3.1415926535     		Φ = 1.89422658848652
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.80569880} λ = 2.80569880}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.89422658848652))-π/2
    2×atan(6.64740523625193)-π/2
    2×1.42148133252601-π/2
    2.84296266505201-1.57079632675     		φ = 1.27216634
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.80569880} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 160.754700°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27216634 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 72.889762°
  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 124065 KachelY 26021 2.80569880 1.27216634 160.754700 72.889762
    Oben rechts KachelX + 1 124066 KachelY 26021 2.80574673 1.27216634 160.757446 72.889762
    Unten links KachelX 124065 KachelY + 1 26022 2.80569880 1.27215223 160.754700 72.888954
    Unten rechts KachelX + 1 124066 KachelY + 1 26022 2.80574673 1.27215223 160.757446 72.888954
  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(1.27216634-1.27215223) × R
    1.41099999999561e-05 × 6371000     		dl = 89.8948099997203m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27216634-1.27215223) × R
    1.41099999999561e-05 × 6371000     		dr = 89.8948099997203m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.80569880-2.80574673) × cos(1.27216634) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.294211106129109 × 6371000     		do = 89.8409006161852m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.80569880-2.80574673) × cos(1.27215223) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.294224591597698 × 6371000     		du = 89.845018566249m
  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(1.27216634)-sin(1.27215223))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.294211106129109-0.294224591597698)×R²
    abs(2.80574673-2.80569880)×1.34854685889252e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.34854685889252e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.34854685889252e-05×40589641000000     		ar = 8076.41578250898m²