Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 34658 / 102916
↖ ↑ ↗
← S 71.077619°
W 84.808960°		 ← 99.05 m → S 71.077619°
W 84.806213°		 →
↑
99.07 m
↓
↑
99.07 m
↓
S 71.078510°
W 84.808960°		 ← 99.04 m →
9 812 m²		 S 71.078510°
W 84.806213°
↙ ↓ ↘

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 34658 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 102916 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.264423370361328 y=0.785190582275391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.264423370361328 × 217)
    floor (0.264423370361328 × 131072)
    floor (34658.5)     		tx = 34658
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.785190582275391 × 217)
    floor (0.785190582275391 × 131072)
    floor (102916.5)     		ty = 102916
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 34658 / 102916 ti = "17/34658/102916"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/34658/102916.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34658 ÷ 217
    34658 ÷ 131072     		x = 0.264419555664062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 102916 ÷ 217
    102916 ÷ 131072     		y = 0.785186767578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.264419555664062 × 2 - 1) × π
    -0.471160888671875 × 3.1415926535     		Λ = -1.48019559
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.785186767578125 × 2 - 1) × π
    -0.57037353515625 × 3.1415926535     		Φ = -1.7918813077977
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.48019559} λ = -1.48019559}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.7918813077977))-π/2
    2×atan(0.166646361475396)-π/2
    2×0.165128920947259-π/2
    0.330257841894518-1.57079632675     		φ = -1.24053848
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.48019559} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -84.808960°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24053848 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.077619°
  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 34658 KachelY 102916 -1.48019559 -1.24053848 -84.808960 -71.077619
    Oben rechts KachelX + 1 34659 KachelY 102916 -1.48014765 -1.24053848 -84.806213 -71.077619
    Unten links KachelX 34658 KachelY + 1 102917 -1.48019559 -1.24055403 -84.808960 -71.078510
    Unten rechts KachelX + 1 34659 KachelY + 1 102917 -1.48014765 -1.24055403 -84.806213 -71.078510
  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(-1.24053848--1.24055403) × R
    1.55499999998643e-05 × 6371000     		dl = 99.0690499991353m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24053848--1.24055403) × R
    1.55499999998643e-05 × 6371000     		dr = 99.0690499991353m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.48019559--1.48014765) × cos(-1.24053848) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.324286951606285 × 6371000     		do = 99.0455821666289m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.48019559--1.48014765) × cos(-1.24055403) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.324272241908383 × 6371000     		du = 99.0410894462618m
  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(-1.24053848)-sin(-1.24055403))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.324286951606285-0.324272241908383)×R²
    abs(-1.48014765--1.48019559)×1.47096979025707e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.47096979025707e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.47096979025707e-05×40589641000000     		ar = 9812.12918721058m²