Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 54067 / 16179
↖ ↑ ↗
← N 79.276607°
W 31.500549°		 ← 56.83 m → N 79.276607°
W 31.497802°		 →
↑
56.83 m
↓
↑
56.83 m
↓
N 79.276096°
W 31.500549°		 ← 56.83 m →
3 230 m²		 N 79.276096°
W 31.497802°
↙ ↓ ↘

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 54067 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16179 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.412502288818359 y=0.123439788818359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.412502288818359 × 217)
    floor (0.412502288818359 × 131072)
    floor (54067.5)     		tx = 54067
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.123439788818359 × 217)
    floor (0.123439788818359 × 131072)
    floor (16179.5)     		ty = 16179
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 54067 / 16179 ti = "17/54067/16179"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/54067/16179.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54067 ÷ 217
    54067 ÷ 131072     		x = 0.412498474121094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16179 ÷ 217
    16179 ÷ 131072     		y = 0.123435974121094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.412498474121094 × 2 - 1) × π
    -0.175003051757812 × 3.1415926535     		Λ = -0.54978830
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.123435974121094 × 2 - 1) × π
    0.753128051757812 × 3.1415926535     		Φ = 2.36602155454711
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.54978830} λ = -0.54978830}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.36602155454711))-π/2
    2×atan(10.6549178395748)-π/2
    2×1.47721707223658-π/2
    2.95443414447317-1.57079632675     		φ = 1.38363782
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.54978830} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -31.500549°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38363782 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.276607°
  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 54067 KachelY 16179 -0.54978830 1.38363782 -31.500549 79.276607
    Oben rechts KachelX + 1 54068 KachelY 16179 -0.54974036 1.38363782 -31.497802 79.276607
    Unten links KachelX 54067 KachelY + 1 16180 -0.54978830 1.38362890 -31.500549 79.276096
    Unten rechts KachelX + 1 54068 KachelY + 1 16180 -0.54974036 1.38362890 -31.497802 79.276096
  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(1.38363782-1.38362890) × R
    8.91999999996784e-06 × 6371000     		dl = 56.8293199997951m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38363782-1.38362890) × R
    8.91999999996784e-06 × 6371000     		dr = 56.8293199997951m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.54978830--0.54974036) × cos(1.38363782) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.186067777939218 × 6371000     		do = 56.8298887672041m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.54978830--0.54974036) × cos(1.38362890) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.186076542161064 × 6371000     		du = 56.832565586147m
  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(1.38363782)-sin(1.38362890))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.186067777939218-0.186076542161064)×R²
    abs(-0.54974036--0.54978830)×8.76422184603598e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.76422184603598e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.76422184603598e-06×40589641000000     		ar = 3229.67999515581m²