Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 54948 / 17511
↖ ↑ ↗
← N 78.574099°
W 29.080810°		 ← 60.49 m → N 78.574099°
W 29.078064°		 →
↑
60.52 m
↓
↑
60.52 m
↓
N 78.573554°
W 29.080810°		 ← 60.50 m →
3 661 m²		 N 78.573554°
W 29.078064°
↙ ↓ ↘

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 54948 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17511 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.419223785400391 y=0.133602142333984 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.419223785400391 × 217)
    floor (0.419223785400391 × 131072)
    floor (54948.5)     		tx = 54948
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.133602142333984 × 217)
    floor (0.133602142333984 × 131072)
    floor (17511.5)     		ty = 17511
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 54948 / 17511 ti = "17/54948/17511"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/54948/17511.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54948 ÷ 217
    54948 ÷ 131072     		x = 0.419219970703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17511 ÷ 217
    17511 ÷ 131072     		y = 0.133598327636719
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.419219970703125 × 2 - 1) × π
    -0.16156005859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.50755589
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.133598327636719 × 2 - 1) × π
    0.732803344726562 × 3.1415926535     		Φ = 2.3021696042532
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.50755589} λ = -0.50755589}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.3021696042532))-π/2
    2×atan(9.99584597562645)-π/2
    2×1.4710865284267-π/2
    2.94217305685339-1.57079632675     		φ = 1.37137673
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.50755589} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -29.080810°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37137673 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.574099°
  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 54948 KachelY 17511 -0.50755589 1.37137673 -29.080810 78.574099
    Oben rechts KachelX + 1 54949 KachelY 17511 -0.50750796 1.37137673 -29.078064 78.574099
    Unten links KachelX 54948 KachelY + 1 17512 -0.50755589 1.37136723 -29.080810 78.573554
    Unten rechts KachelX + 1 54949 KachelY + 1 17512 -0.50750796 1.37136723 -29.078064 78.573554
  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(1.37137673-1.37136723) × R
    9.49999999999562e-06 × 6371000     		dl = 60.5244999999721m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37137673-1.37136723) × R
    9.49999999999562e-06 × 6371000     		dr = 60.5244999999721m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.50755589--0.50750796) × cos(1.37137673) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.198100463581347 × 6371000     		do = 60.4923597031783m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.50755589--0.50750796) × cos(1.37136723) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.198109775298758 × 6371000     		du = 60.4952031481096m
  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(1.37137673)-sin(1.37136723))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.198100463581347-0.198109775298758)×R²
    abs(-0.50750796--0.50755589)×9.31171741078152e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.31171741078152e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.31171741078152e-06×40589641000000     		ar = 3661.35587395735m²