Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 36219 / 105199
↖ ↑ ↗
← S 73.008952°
W 80.521546°		 ← 89.25 m → S 73.008952°
W 80.518799°		 →
↑
89.26 m
↓
↑
89.26 m
↓
S 73.009755°
W 80.521546°		 ← 89.25 m →
7 966 m²		 S 73.009755°
W 80.518799°
↙ ↓ ↘

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 36219 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 105199 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.276332855224609 y=0.802608489990234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.276332855224609 × 217)
    floor (0.276332855224609 × 131072)
    floor (36219.5)     		tx = 36219
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.802608489990234 × 217)
    floor (0.802608489990234 × 131072)
    floor (105199.5)     		ty = 105199
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 36219 / 105199 ti = "17/36219/105199"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/36219/105199.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36219 ÷ 217
    36219 ÷ 131072     		x = 0.276329040527344
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 105199 ÷ 217
    105199 ÷ 131072     		y = 0.802604675292969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.276329040527344 × 2 - 1) × π
    -0.447341918945312 × 3.1415926535     		Λ = -1.40536609
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.802604675292969 × 2 - 1) × π
    -0.605209350585938 × 3.1415926535     		Φ = -1.90132124963029
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.40536609} λ = -1.40536609}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.90132124963029))-π/2
    2×atan(0.14937113223332)-π/2
    2×0.148274861341954-π/2
    0.296549722683909-1.57079632675     		φ = -1.27424660
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.40536609} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.521546°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.27424660 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -73.008952°
  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 36219 KachelY 105199 -1.40536609 -1.27424660 -80.521546 -73.008952
    Oben rechts KachelX + 1 36220 KachelY 105199 -1.40531815 -1.27424660 -80.518799 -73.008952
    Unten links KachelX 36219 KachelY + 1 105200 -1.40536609 -1.27426061 -80.521546 -73.009755
    Unten rechts KachelX + 1 36220 KachelY + 1 105200 -1.40531815 -1.27426061 -80.518799 -73.009755
  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(-1.27424660--1.27426061) × R
    1.40100000001198e-05 × 6371000     		dl = 89.257710000763m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.27424660--1.27426061) × R
    1.40100000001198e-05 × 6371000     		dr = 89.257710000763m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.40536609--1.40531815) × cos(-1.27424660) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.292222282319424 × 6371000     		do = 89.2522068218405m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.40536609--1.40531815) × cos(-1.27426061) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.292208883821274 × 6371000     		du = 89.2481145756282m
  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(-1.27424660)-sin(-1.27426061))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.292222282319424-0.292208883821274)×R²
    abs(-1.40531815--1.40536609)×1.33984981496305e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.33984981496305e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.33984981496305e-05×40589641000000     		ar = 7966.26496118962m²