Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 37120 / 102656
↖ ↑ ↗
← S 70.844672°
W 78.046875°		 ← 100.22 m → S 70.844672°
W 78.044128°		 →
↑
100.22 m
↓
↑
100.22 m
↓
S 70.845574°
W 78.046875°		 ← 100.21 m →
10 043 m²		 S 70.845574°
W 78.044128°
↙ ↓ ↘

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 37120 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 102656 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.283206939697266 y=0.783206939697266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.283206939697266 × 217)
    floor (0.283206939697266 × 131072)
    floor (37120.5)     		tx = 37120
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.783206939697266 × 217)
    floor (0.783206939697266 × 131072)
    floor (102656.5)     		ty = 102656
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 37120 / 102656 ti = "17/37120/102656"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/37120/102656.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37120 ÷ 217
    37120 ÷ 131072     		x = 0.283203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 102656 ÷ 217
    102656 ÷ 131072     		y = 0.783203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.283203125 × 2 - 1) × π
    -0.43359375 × 3.1415926535     		Λ = -1.36217494
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.783203125 × 2 - 1) × π
    -0.56640625 × 3.1415926535     		Φ = -1.77941771389648
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.36217494} λ = -1.36217494}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.77941771389648))-π/2
    2×atan(0.168736371512804)-π/2
    2×0.167161765923175-π/2
    0.33432353184635-1.57079632675     		φ = -1.23647279
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.36217494} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -78.046875°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.23647279 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.844672°
  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 37120 KachelY 102656 -1.36217494 -1.23647279 -78.046875 -70.844672
    Oben rechts KachelX + 1 37121 KachelY 102656 -1.36212700 -1.23647279 -78.044128 -70.844672
    Unten links KachelX 37120 KachelY + 1 102657 -1.36217494 -1.23648852 -78.046875 -70.845574
    Unten rechts KachelX + 1 37121 KachelY + 1 102657 -1.36212700 -1.23648852 -78.044128 -70.845574
  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(-1.23647279--1.23648852) × R
    1.57299999998806e-05 × 6371000     		dl = 100.215829999239m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.23647279--1.23648852) × R
    1.57299999998806e-05 × 6371000     		dr = 100.215829999239m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.36217494--1.36212700) × cos(-1.23647279) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.328130235874851 × 6371000     		do = 100.219420108385m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.36217494--1.36212700) × cos(-1.23648852) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.32811537676513 × 6371000     		du = 100.214881753803m
  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(-1.23647279)-sin(-1.23648852))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.328130235874851-0.32811537676513)×R²
    abs(-1.36212700--1.36217494)×1.48591097215434e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.48591097215434e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.48591097215434e-05×40589641000000     		ar = 10043.3449608565m²