Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 22334 / 12097
↖ ↑ ↗
← N 81.174070°
W118.657837°		 ← 46.86 m → N 81.174070°
W118.655090°		 →
↑
46.83 m
↓
↑
46.83 m
↓
N 81.173648°
W118.657837°		 ← 46.86 m →
2 194 m²		 N 81.173648°
W118.655090°
↙ ↓ ↘

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 22334 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12097 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.170398712158203 y=0.0922966003417969 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.170398712158203 × 217)
    floor (0.170398712158203 × 131072)
    floor (22334.5)     		tx = 22334
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0922966003417969 × 217)
    floor (0.0922966003417969 × 131072)
    floor (12097.5)     		ty = 12097
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 22334 / 12097 ti = "17/22334/12097"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/22334/12097.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 22334 ÷ 217
    22334 ÷ 131072     		x = 0.170394897460938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12097 ÷ 217
    12097 ÷ 131072     		y = 0.0922927856445312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.170394897460938 × 2 - 1) × π
    -0.659210205078125 × 3.1415926535     		Λ = -2.07096994
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0922927856445312 × 2 - 1) × π
    0.815414428710938 × 3.1415926535     		Φ = 2.56169997879618
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.07096994} λ = -2.07096994}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.56169997879618))-π/2
    2×atan(12.9578266330769)-π/2
    2×1.49377555425366-π/2
    2.98755110850732-1.57079632675     		φ = 1.41675478
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.07096994} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -118.657837°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.41675478 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.174070°
  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 22334 KachelY 12097 -2.07096994 1.41675478 -118.657837 81.174070
    Oben rechts KachelX + 1 22335 KachelY 12097 -2.07092200 1.41675478 -118.655090 81.174070
    Unten links KachelX 22334 KachelY + 1 12098 -2.07096994 1.41674743 -118.657837 81.173648
    Unten rechts KachelX + 1 22335 KachelY + 1 12098 -2.07092200 1.41674743 -118.655090 81.173648
  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(1.41675478-1.41674743) × R
    7.34999999996155e-06 × 6371000     		dl = 46.8268499997551m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.41675478-1.41674743) × R
    7.34999999996155e-06 × 6371000     		dr = 46.8268499997551m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.07096994--2.07092200) × cos(1.41675478) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.153433065708492 × 6371000     		do = 46.8624076344542m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.07096994--2.07092200) × cos(1.41674743) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.153440328673314 × 6371000     		du = 46.8646259308595m
  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(1.41675478)-sin(1.41674743))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.153433065708492-0.153440328673314)×R²
    abs(-2.07092200--2.07096994)×7.26296482184141e-06×R²
    4.79399999999686e-05×7.26296482184141e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×7.26296482184141e-06×40589641000000     		ar = 2194.47087091434m²