Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 45093 / 94233
↖ ↑ ↗
← S 61.639031°
W 56.148377°		 ← 145.08 m → S 61.639031°
W 56.145630°		 →
↑
145.07 m
↓
↑
145.07 m
↓
S 61.640336°
W 56.148377°		 ← 145.08 m →
21 047 m²		 S 61.640336°
W 56.145630°
↙ ↓ ↘

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 45093 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 94233 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.344036102294922 y=0.718944549560547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.344036102294922 × 217)
    floor (0.344036102294922 × 131072)
    floor (45093.5)     		tx = 45093
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.718944549560547 × 217)
    floor (0.718944549560547 × 131072)
    floor (94233.5)     		ty = 94233
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 45093 / 94233 ti = "17/45093/94233"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/45093/94233.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 45093 ÷ 217
    45093 ÷ 131072     		x = 0.344032287597656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 94233 ÷ 217
    94233 ÷ 131072     		y = 0.718940734863281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.344032287597656 × 2 - 1) × π
    -0.311935424804688 × 3.1415926535     		Λ = -0.97997404
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.718940734863281 × 2 - 1) × π
    -0.437881469726562 × 3.1415926535     		Φ = -1.37564520839675
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.97997404} λ = -0.97997404}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.37564520839675))-π/2
    2×atan(0.252676514190973)-π/2
    2×0.247496144555525-π/2
    0.49499228911105-1.57079632675     		φ = -1.07580404
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.97997404} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -56.148377°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07580404 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.639031°
  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 45093 KachelY 94233 -0.97997404 -1.07580404 -56.148377 -61.639031
    Oben rechts KachelX + 1 45094 KachelY 94233 -0.97992610 -1.07580404 -56.145630 -61.639031
    Unten links KachelX 45093 KachelY + 1 94234 -0.97997404 -1.07582681 -56.148377 -61.640336
    Unten rechts KachelX + 1 45094 KachelY + 1 94234 -0.97992610 -1.07582681 -56.145630 -61.640336
  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(-1.07580404--1.07582681) × R
    2.27699999999498e-05 × 6371000     		dl = 145.06766999968m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07580404--1.07582681) × R
    2.27699999999498e-05 × 6371000     		dr = 145.06766999968m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.97997404--0.97992610) × cos(-1.07580404) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.475024863877677 × 6371000     		do = 145.084820568144m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.97997404--0.97992610) × cos(-1.07582681) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.475004826783583 × 6371000     		du = 145.078700723852m
  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(-1.07580404)-sin(-1.07582681))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.475024863877677-0.475004826783583)×R²
    abs(-0.97992610--0.97997404)×2.00370940940386e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.00370940940386e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.00370940940386e-05×40589641000000     		ar = 21046.6729773585m²