Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 37601 / 29410
↖ ↑ ↗
← N 69.928415°
W 76.725769°		 ← 104.82 m → N 69.928415°
W 76.723022°		 →
↑
104.80 m
↓
↑
104.80 m
↓
N 69.927472°
W 76.725769°		 ← 104.82 m →
10 986 m²		 N 69.927472°
W 76.723022°
↙ ↓ ↘

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 37601 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29410 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.286876678466797 y=0.224384307861328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.286876678466797 × 217)
    floor (0.286876678466797 × 131072)
    floor (37601.5)     		tx = 37601
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.224384307861328 × 217)
    floor (0.224384307861328 × 131072)
    floor (29410.5)     		ty = 29410
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 37601 / 29410 ti = "17/37601/29410"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/37601/29410.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37601 ÷ 217
    37601 ÷ 131072     		x = 0.286872863769531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29410 ÷ 217
    29410 ÷ 131072     		y = 0.224380493164062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.286872863769531 × 2 - 1) × π
    -0.426254272460938 × 3.1415926535     		Λ = -1.33911729
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.224380493164062 × 2 - 1) × π
    0.551239013671875 × 3.1415926535     		Φ = 1.73176843567415
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.33911729} λ = -1.33911729}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73176843567415))-π/2
    2×atan(5.65063786741818)-π/2
    2×1.39563870496821-π/2
    2.79127740993643-1.57079632675     		φ = 1.22048108
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.33911729} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -76.725769°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22048108 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.928415°
  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 37601 KachelY 29410 -1.33911729 1.22048108 -76.725769 69.928415
    Oben rechts KachelX + 1 37602 KachelY 29410 -1.33906935 1.22048108 -76.723022 69.928415
    Unten links KachelX 37601 KachelY + 1 29411 -1.33911729 1.22046463 -76.725769 69.927472
    Unten rechts KachelX + 1 37602 KachelY + 1 29411 -1.33906935 1.22046463 -76.723022 69.927472
  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(1.22048108-1.22046463) × R
    1.64500000001677e-05 × 6371000     		dl = 104.802950001069m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22048108-1.22046463) × R
    1.64500000001677e-05 × 6371000     		dr = 104.802950001069m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.33911729--1.33906935) × cos(1.22048108) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.3431939246488 × 6371000     		do = 104.820258399295m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.33911729--1.33906935) × cos(1.22046463) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.343209375504521 × 6371000     		du = 104.824977488337m
  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(1.22048108)-sin(1.22046463))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.3431939246488-0.343209375504521)×R²
    abs(-1.33906935--1.33911729)×1.54508557206334e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.54508557206334e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.54508557206334e-05×40589641000000     		ar = 10985.719587494m²