Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 54940 / 17446
↖ ↑ ↗
← N 78.609411°
W 29.102783°		 ← 60.32 m → N 78.609411°
W 29.100037°		 →
↑
60.33 m
↓
↑
60.33 m
↓
N 78.608869°
W 29.102783°		 ← 60.32 m →
3 639 m²		 N 78.608869°
W 29.100037°
↙ ↓ ↘

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 54940 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17446 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.419162750244141 y=0.133106231689453 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.419162750244141 × 217)
    floor (0.419162750244141 × 131072)
    floor (54940.5)     		tx = 54940
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.133106231689453 × 217)
    floor (0.133106231689453 × 131072)
    floor (17446.5)     		ty = 17446
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 54940 / 17446 ti = "17/54940/17446"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/54940/17446.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54940 ÷ 217
    54940 ÷ 131072     		x = 0.419158935546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17446 ÷ 217
    17446 ÷ 131072     		y = 0.133102416992188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.419158935546875 × 2 - 1) × π
    -0.16168212890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.50793939
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.133102416992188 × 2 - 1) × π
    0.733795166015625 × 3.1415926535     		Φ = 2.3052855027285
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.50793939} λ = -0.50793939}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.3052855027285))-π/2
    2×atan(10.0270405912503)-π/2
    2×1.47139468805137-π/2
    2.94278937610275-1.57079632675     		φ = 1.37199305
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.50793939} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -29.102783°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37199305 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.609411°
  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 54940 KachelY 17446 -0.50793939 1.37199305 -29.102783 78.609411
    Oben rechts KachelX + 1 54941 KachelY 17446 -0.50789145 1.37199305 -29.100037 78.609411
    Unten links KachelX 54940 KachelY + 1 17447 -0.50793939 1.37198358 -29.102783 78.608869
    Unten rechts KachelX + 1 54941 KachelY + 1 17447 -0.50789145 1.37198358 -29.100037 78.608869
  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(1.37199305-1.37198358) × R
    9.4699999999559e-06 × 6371000     		dl = 60.3333699997191m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37199305-1.37198358) × R
    9.4699999999559e-06 × 6371000     		dr = 60.3333699997191m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.50793939--0.50789145) × cos(1.37199305) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.197496320396996 × 6371000     		do = 60.3204598044901m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.50793939--0.50789145) × cos(1.37198358) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.197505603863499 × 6371000     		du = 60.3232952141165m
  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(1.37199305)-sin(1.37198358))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.197496320396996-0.197505603863499)×R²
    abs(-0.50789145--0.50793939)×9.28346650289069e-06×R²
    4.79399999999686e-05×9.28346650289069e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×9.28346650289069e-06×40589641000000     		ar = 3639.42215484629m²