Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57016 / 29272
↖ ↑ ↗
← N 70.058092°
W 23.400879°		 ← 104.15 m → N 70.058092°
W 23.398132°		 →
↑
104.17 m
↓
↑
104.17 m
↓
N 70.057155°
W 23.400879°		 ← 104.15 m →
10 849 m²		 N 70.057155°
W 23.398132°
↙ ↓ ↘

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 57016 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29272 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.435001373291016 y=0.223331451416016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.435001373291016 × 217)
    floor (0.435001373291016 × 131072)
    floor (57016.5)     		tx = 57016
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.223331451416016 × 217)
    floor (0.223331451416016 × 131072)
    floor (29272.5)     		ty = 29272
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57016 / 29272 ti = "17/57016/29272"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57016/29272.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57016 ÷ 217
    57016 ÷ 131072     		x = 0.43499755859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29272 ÷ 217
    29272 ÷ 131072     		y = 0.22332763671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43499755859375 × 2 - 1) × π
    -0.1300048828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.40842238
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.22332763671875 × 2 - 1) × π
    0.5533447265625 × 3.1415926535     		Φ = 1.73838372782172
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40842238} λ = -0.40842238}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73838372782172))-π/2
    2×atan(5.68814240268712)-π/2
    2×1.39677034864499-π/2
    2.79354069728997-1.57079632675     		φ = 1.22274437
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40842238} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.400879°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22274437 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.058092°
  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 57016 KachelY 29272 -0.40842238 1.22274437 -23.400879 70.058092
    Oben rechts KachelX + 1 57017 KachelY 29272 -0.40837445 1.22274437 -23.398132 70.058092
    Unten links KachelX 57016 KachelY + 1 29273 -0.40842238 1.22272802 -23.400879 70.057155
    Unten rechts KachelX + 1 57017 KachelY + 1 29273 -0.40837445 1.22272802 -23.398132 70.057155
  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(1.22274437-1.22272802) × R
    1.63500000001093e-05 × 6371000     		dl = 104.165850000697m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22274437-1.22272802) × R
    1.63500000001093e-05 × 6371000     		dr = 104.165850000697m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40842238--0.40837445) × cos(1.22274437) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.341067219356032 × 6371000     		do = 104.148978468956m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40842238--0.40837445) × cos(1.22272802) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.341082588946618 × 6371000     		du = 104.153671758338m
  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(1.22274437)-sin(1.22272802))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.341067219356032-0.341082588946618)×R²
    abs(-0.40837445--0.40842238)×1.5369590586678e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.5369590586678e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.5369590586678e-05×40589641000000     		ar = 10849.0113093936m²