Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 37634 / 27906
↖ ↑ ↗
← N 71.299032°
W 76.635132°		 ← 97.91 m → N 71.299032°
W 76.632385°		 →
↑
97.92 m
↓
↑
97.92 m
↓
N 71.298151°
W 76.635132°		 ← 97.91 m →
9 588 m²		 N 71.298151°
W 76.632385°
↙ ↓ ↘

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 37634 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27906 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.287128448486328 y=0.212909698486328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.287128448486328 × 217)
    floor (0.287128448486328 × 131072)
    floor (37634.5)     		tx = 37634
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.212909698486328 × 217)
    floor (0.212909698486328 × 131072)
    floor (27906.5)     		ty = 27906
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 37634 / 27906 ti = "17/37634/27906"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/37634/27906.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37634 ÷ 217
    37634 ÷ 131072     		x = 0.287124633789062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27906 ÷ 217
    27906 ÷ 131072     		y = 0.212905883789062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.287124633789062 × 2 - 1) × π
    -0.425750732421875 × 3.1415926535     		Λ = -1.33753537
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.212905883789062 × 2 - 1) × π
    0.574188232421875 × 3.1415926535     		Φ = 1.80386553270271
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.33753537} λ = -1.33753537}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.80386553270271))-π/2
    2×atan(6.07307783077485)-π/2
    2×1.40759959196366-π/2
    2.81519918392731-1.57079632675     		φ = 1.24440286
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.33753537} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -76.635132°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.24440286 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.299032°
  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 37634 KachelY 27906 -1.33753537 1.24440286 -76.635132 71.299032
    Oben rechts KachelX + 1 37635 KachelY 27906 -1.33748744 1.24440286 -76.632385 71.299032
    Unten links KachelX 37634 KachelY + 1 27907 -1.33753537 1.24438749 -76.635132 71.298151
    Unten rechts KachelX + 1 37635 KachelY + 1 27907 -1.33748744 1.24438749 -76.632385 71.298151
  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(1.24440286-1.24438749) × R
    1.537000000007e-05 × 6371000     		dl = 97.9222700004463m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.24440286-1.24438749) × R
    1.537000000007e-05 × 6371000     		dr = 97.9222700004463m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.33753537--1.33748744) × cos(1.24440286) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.320628995241246 × 6371000     		do = 97.9079208633335m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.33753537--1.33748744) × cos(1.24438749) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.320643553742076 × 6371000     		du = 97.9123664767008m
  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(1.24440286)-sin(1.24438749))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.320628995241246-0.320643553742076)×R²
    abs(-1.33748744--1.33753537)×1.4558500830375e-05×R²
    4.79299999998073e-05×1.4558500830375e-05×6371000²
    4.79299999998073e-05×1.4558500830375e-05×40589641000000     		ar = 9587.5835245524m²