Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 35270 / 103221
↖ ↑ ↗
← S 71.347406°
W 83.128052°		 ← 97.66 m → S 71.347406°
W 83.125305°		 →
↑
97.67 m
↓
↑
97.67 m
↓
S 71.348284°
W 83.128052°		 ← 97.66 m →
9 538 m²		 S 71.348284°
W 83.125305°
↙ ↓ ↘

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 35270 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 103221 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.269092559814453 y=0.787517547607422 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.269092559814453 × 217)
    floor (0.269092559814453 × 131072)
    floor (35270.5)     		tx = 35270
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.787517547607422 × 217)
    floor (0.787517547607422 × 131072)
    floor (103221.5)     		ty = 103221
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 35270 / 103221 ti = "17/35270/103221"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/35270/103221.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 35270 ÷ 217
    35270 ÷ 131072     		x = 0.269088745117188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 103221 ÷ 217
    103221 ÷ 131072     		y = 0.787513732910156
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.269088745117188 × 2 - 1) × π
    -0.461822509765625 × 3.1415926535     		Λ = -1.45085820
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.787513732910156 × 2 - 1) × π
    -0.575027465820312 × 3.1415926535     		Φ = -1.80650206218182
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.45085820} λ = -1.45085820}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.80650206218182))-π/2
    2×atan(0.164227591166069)-π/2
    2×0.162774588318723-π/2
    0.325549176637446-1.57079632675     		φ = -1.24524715
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.45085820} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -83.128052°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24524715 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.347406°
  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 35270 KachelY 103221 -1.45085820 -1.24524715 -83.128052 -71.347406
    Oben rechts KachelX + 1 35271 KachelY 103221 -1.45081027 -1.24524715 -83.125305 -71.347406
    Unten links KachelX 35270 KachelY + 1 103222 -1.45085820 -1.24526248 -83.128052 -71.348284
    Unten rechts KachelX + 1 35271 KachelY + 1 103222 -1.45081027 -1.24526248 -83.125305 -71.348284
  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(-1.24524715--1.24526248) × R
    1.53300000000911e-05 × 6371000     		dl = 97.6674300005804m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24524715--1.24526248) × R
    1.53300000000911e-05 × 6371000     		dr = 97.6674300005804m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.45085820--1.45081027) × cos(-1.24524715) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.319829165468465 × 6371000     		do = 97.6636832207163m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.45085820--1.45081027) × cos(-1.24526248) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.319814640635662 × 6371000     		du = 97.6592478882859m
  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(-1.24524715)-sin(-1.24526248))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.319829165468465-0.319814640635662)×R²
    abs(-1.45081027--1.45085820)×1.45248328037861e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.45248328037861e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.45248328037861e-05×40589641000000     		ar = 9538.3443510534m²