Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 57235 / 17952
↖ ↑ ↗
← N 78.331648°
W 22.799377°		 ← 61.76 m → N 78.331648°
W 22.796631°		 →
↑
61.73 m
↓
↑
61.73 m
↓
N 78.331093°
W 22.799377°		 ← 61.76 m →
3 813 m²		 N 78.331093°
W 22.796631°
↙ ↓ ↘

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 57235 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17952 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436672210693359 y=0.136966705322266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436672210693359 × 217)
    floor (0.436672210693359 × 131072)
    floor (57235.5)     		tx = 57235
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.136966705322266 × 217)
    floor (0.136966705322266 × 131072)
    floor (17952.5)     		ty = 17952
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 57235 / 17952 ti = "17/57235/17952"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/57235/17952.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57235 ÷ 217
    57235 ÷ 131072     		x = 0.436668395996094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17952 ÷ 217
    17952 ÷ 131072     		y = 0.136962890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436668395996094 × 2 - 1) × π
    -0.126663208007812 × 3.1415926535     		Λ = -0.39792420
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.136962890625 × 2 - 1) × π
    0.72607421875 × 3.1415926535     		Φ = 2.28102943152075
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39792420} λ = -0.39792420}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.28102943152075))-π/2
    2×atan(9.78675001460597)-π/2
    2×1.46897075059901-π/2
    2.93794150119803-1.57079632675     		φ = 1.36714517
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39792420} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.799377°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36714517 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.331648°
  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 57235 KachelY 17952 -0.39792420 1.36714517 -22.799377 78.331648
    Oben rechts KachelX + 1 57236 KachelY 17952 -0.39787627 1.36714517 -22.796631 78.331648
    Unten links KachelX 57235 KachelY + 1 17953 -0.39792420 1.36713548 -22.799377 78.331093
    Unten rechts KachelX + 1 57236 KachelY + 1 17953 -0.39787627 1.36713548 -22.796631 78.331093
  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(1.36714517-1.36713548) × R
    9.68999999995113e-06 × 6371000     		dl = 61.7349899996886m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36714517-1.36713548) × R
    9.68999999995113e-06 × 6371000     		dr = 61.7349899996886m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39792420--0.39787627) × cos(1.36714517) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.202246375366095 × 6371000     		do = 61.7583637419705m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39792420--0.39787627) × cos(1.36713548) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.20225586510959 × 6371000     		du = 61.7612615493085m
  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(1.36714517)-sin(1.36713548))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.202246375366095-0.20225586510959)×R²
    abs(-0.39787627--0.39792420)×9.48974349557208e-06×R²
    4.79300000000293e-05×9.48974349557208e-06×6371000²
    4.79300000000293e-05×9.48974349557208e-06×40589641000000     		ar = 3812.74141618185m²