Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 17130 / 15810
↖ ↑ ↗
← N 79.463556°
W132.951050°		 ← 55.84 m → N 79.463556°
W132.948303°		 →
↑
55.87 m
↓
↑
55.87 m
↓
N 79.463053°
W132.951050°		 ← 55.84 m →
3 120 m²		 N 79.463053°
W132.948303°
↙ ↓ ↘

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 17130 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15810 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.130695343017578 y=0.120624542236328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.130695343017578 × 217)
    floor (0.130695343017578 × 131072)
    floor (17130.5)     		tx = 17130
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.120624542236328 × 217)
    floor (0.120624542236328 × 131072)
    floor (15810.5)     		ty = 15810
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 17130 / 15810 ti = "17/17130/15810"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/17130/15810.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17130 ÷ 217
    17130 ÷ 131072     		x = 0.130691528320312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15810 ÷ 217
    15810 ÷ 131072     		y = 0.120620727539062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.130691528320312 × 2 - 1) × π
    -0.738616943359375 × 3.1415926535     		Λ = -2.32043356
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.120620727539062 × 2 - 1) × π
    0.758758544921875 × 3.1415926535     		Φ = 2.38371027050691
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.32043356} λ = -2.32043356}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.38371027050691))-π/2
    2×atan(10.845066439147)-π/2
    2×1.47884850132638-π/2
    2.95769700265277-1.57079632675     		φ = 1.38690068
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.32043356} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -132.951050°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38690068 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.463556°
  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 17130 KachelY 15810 -2.32043356 1.38690068 -132.951050 79.463556
    Oben rechts KachelX + 1 17131 KachelY 15810 -2.32038563 1.38690068 -132.948303 79.463556
    Unten links KachelX 17130 KachelY + 1 15811 -2.32043356 1.38689191 -132.951050 79.463053
    Unten rechts KachelX + 1 17131 KachelY + 1 15811 -2.32038563 1.38689191 -132.948303 79.463053
  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(1.38690068-1.38689191) × R
    8.77000000021333e-06 × 6371000     		dl = 55.8736700013591m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38690068-1.38689191) × R
    8.77000000021333e-06 × 6371000     		dr = 55.8736700013591m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.32043356--2.32038563) × cos(1.38690068) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.182860912779675 × 6371000     		do = 55.8387795340888m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.32043356--2.32038563) × cos(1.38689191) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.182869534899859 × 6371000     		du = 55.841412402211m
  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(1.38690068)-sin(1.38689191))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.182860912779675-0.182869534899859)×R²
    abs(-2.32038563--2.32043356)×8.62212018376551e-06×R²
    4.79300000000293e-05×8.62212018376551e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×8.62212018376551e-06×40589641000000     		ar = 3119.9910950711m²