Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 17247 / 15841
↖ ↑ ↗
← N 79.447975°
W132.629700°		 ← 55.93 m → N 79.447975°
W132.626953°		 →
↑
55.94 m
↓
↑
55.94 m
↓
N 79.447471°
W132.629700°		 ← 55.93 m →
3 129 m²		 N 79.447471°
W132.626953°
↙ ↓ ↘

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 17247 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15841 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.131587982177734 y=0.120861053466797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.131587982177734 × 217)
    floor (0.131587982177734 × 131072)
    floor (17247.5)     		tx = 17247
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.120861053466797 × 217)
    floor (0.120861053466797 × 131072)
    floor (15841.5)     		ty = 15841
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 17247 / 15841 ti = "17/17247/15841"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/17247/15841.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17247 ÷ 217
    17247 ÷ 131072     		x = 0.131584167480469
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15841 ÷ 217
    15841 ÷ 131072     		y = 0.120857238769531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.131584167480469 × 2 - 1) × π
    -0.736831665039062 × 3.1415926535     		Λ = -2.31482495
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.120857238769531 × 2 - 1) × π
    0.758285522460938 × 3.1415926535     		Φ = 2.38222422661869
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.31482495} λ = -2.31482495}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.38222422661869))-π/2
    2×atan(10.8289621632417)-π/2
    2×1.47871253235382-π/2
    2.95742506470765-1.57079632675     		φ = 1.38662874
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.31482495} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -132.629700°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38662874 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.447975°
  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 17247 KachelY 15841 -2.31482495 1.38662874 -132.629700 79.447975
    Oben rechts KachelX + 1 17248 KachelY 15841 -2.31477701 1.38662874 -132.626953 79.447975
    Unten links KachelX 17247 KachelY + 1 15842 -2.31482495 1.38661996 -132.629700 79.447471
    Unten rechts KachelX + 1 17248 KachelY + 1 15842 -2.31477701 1.38661996 -132.626953 79.447471
  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(1.38662874-1.38661996) × R
    8.77999999993051e-06 × 6371000     		dl = 55.9373799995573m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38662874-1.38661996) × R
    8.77999999993051e-06 × 6371000     		dr = 55.9373799995573m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.31482495--2.31477701) × cos(1.38662874) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.18312826077838 × 6371000     		do = 55.9320845636311m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.31482495--2.31477701) × cos(1.38661996) × R
    4.79400000004127e-05 × 0.183136892293001 × 6371000     		du = 55.9347208503716m
  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(1.38662874)-sin(1.38661996))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.18312826077838-0.183136892293001)×R²
    abs(-2.31477701--2.31482495)×8.63151462110467e-06×R²
    4.79400000004127e-05×8.63151462110467e-06×6371000²
    4.79400000004127e-05×8.63151462110467e-06×40589641000000     		ar = 3128.76800202181m²