Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 36222 / 104583
↖ ↑ ↗
← S 72.507502°
W 80.513306°		 ← 91.81 m → S 72.507502°
W 80.510559°		 →
↑
91.81 m
↓
↑
91.81 m
↓
S 72.508328°
W 80.513306°		 ← 91.80 m →
8 428 m²		 S 72.508328°
W 80.510559°
↙ ↓ ↘

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 36222 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 104583 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.276355743408203 y=0.797908782958984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.276355743408203 × 217)
    floor (0.276355743408203 × 131072)
    floor (36222.5)     		tx = 36222
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.797908782958984 × 217)
    floor (0.797908782958984 × 131072)
    floor (104583.5)     		ty = 104583
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 36222 / 104583 ti = "17/36222/104583"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/36222/104583.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36222 ÷ 217
    36222 ÷ 131072     		x = 0.276351928710938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 104583 ÷ 217
    104583 ÷ 131072     		y = 0.797904968261719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.276351928710938 × 2 - 1) × π
    -0.447296142578125 × 3.1415926535     		Λ = -1.40522228
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.797904968261719 × 2 - 1) × π
    -0.595809936523438 × 3.1415926535     		Φ = -1.87179211946433
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.40522228} λ = -1.40522228}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.87179211946433))-π/2
    2×atan(0.153847701151975)-π/2
    2×0.152650839924877-π/2
    0.305301679849755-1.57079632675     		φ = -1.26549465
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.40522228} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.513306°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.26549465 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -72.507502°
  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 36222 KachelY 104583 -1.40522228 -1.26549465 -80.513306 -72.507502
    Oben rechts KachelX + 1 36223 KachelY 104583 -1.40517434 -1.26549465 -80.510559 -72.507502
    Unten links KachelX 36222 KachelY + 1 104584 -1.40522228 -1.26550906 -80.513306 -72.508328
    Unten rechts KachelX + 1 36223 KachelY + 1 104584 -1.40517434 -1.26550906 -80.510559 -72.508328
  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(-1.26549465--1.26550906) × R
    1.44100000001313e-05 × 6371000     		dl = 91.8061100008363m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.26549465--1.26550906) × R
    1.44100000001313e-05 × 6371000     		dr = 91.8061100008363m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.40522228--1.40517434) × cos(-1.26549465) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.300580915031695 × 6371000     		do = 91.8051484033725m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.40522228--1.40517434) × cos(-1.26550906) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.30056717137195 × 6371000     		du = 91.8009507359246m
  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(-1.26549465)-sin(-1.26550906))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.300580915031695-0.30056717137195)×R²
    abs(-1.40517434--1.40522228)×1.37436597449914e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.37436597449914e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.37436597449914e-05×40589641000000     		ar = 8428.08086733071m²