Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 54880 / 17696
↖ ↑ ↗
← N 78.473001°
W 29.267578°		 ← 61.02 m → N 78.473001°
W 29.264832°		 →
↑
61.03 m
↓
↑
61.03 m
↓
N 78.472453°
W 29.267578°		 ← 61.02 m →
3 724 m²		 N 78.472453°
W 29.264832°
↙ ↓ ↘

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 54880 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17696 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.418704986572266 y=0.135013580322266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.418704986572266 × 217)
    floor (0.418704986572266 × 131072)
    floor (54880.5)     		tx = 54880
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.135013580322266 × 217)
    floor (0.135013580322266 × 131072)
    floor (17696.5)     		ty = 17696
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 54880 / 17696 ti = "17/54880/17696"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/54880/17696.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54880 ÷ 217
    54880 ÷ 131072     		x = 0.418701171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17696 ÷ 217
    17696 ÷ 131072     		y = 0.135009765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.418701171875 × 2 - 1) × π
    -0.16259765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.51081560
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.135009765625 × 2 - 1) × π
    0.72998046875 × 3.1415926535     		Φ = 2.29330127782349
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.51081560} λ = -0.51081560}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.29330127782349))-π/2
    2×atan(9.90759146389647)-π/2
    2×1.47020429018905-π/2
    2.94040858037811-1.57079632675     		φ = 1.36961225
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.51081560} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -29.267578°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36961225 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.473001°
  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 54880 KachelY 17696 -0.51081560 1.36961225 -29.267578 78.473001
    Oben rechts KachelX + 1 54881 KachelY 17696 -0.51076767 1.36961225 -29.264832 78.473001
    Unten links KachelX 54880 KachelY + 1 17697 -0.51081560 1.36960267 -29.267578 78.472453
    Unten rechts KachelX + 1 54881 KachelY + 1 17697 -0.51076767 1.36960267 -29.264832 78.472453
  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(1.36961225-1.36960267) × R
    9.58000000017556e-06 × 6371000     		dl = 61.0341800011185m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36961225-1.36960267) × R
    9.58000000017556e-06 × 6371000     		dr = 61.0341800011185m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.51081560--0.51076767) × cos(1.36961225) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.19982966534522 × 6371000     		do = 61.0203922640744m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.51081560--0.51076767) × cos(1.36960267) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.199839052113688 × 6371000     		du = 61.0232586267489m
  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(1.36961225)-sin(1.36960267))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.19982966534522-0.199839052113688)×R²
    abs(-0.51076767--0.51081560)×9.38676846778952e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.38676846778952e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.38676846778952e-06×40589641000000     		ar = 3724.41707823995m²