Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58127 / 28040
↖ ↑ ↗
← N 71.180667°
W 20.349426°		 ← 98.53 m → N 71.180667°
W 20.346680°		 →
↑
98.56 m
↓
↑
98.56 m
↓
N 71.179781°
W 20.349426°		 ← 98.53 m →
9 711 m²		 N 71.179781°
W 20.346680°
↙ ↓ ↘

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 58127 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28040 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.443477630615234 y=0.213932037353516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.443477630615234 × 217)
    floor (0.443477630615234 × 131072)
    floor (58127.5)     		tx = 58127
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.213932037353516 × 217)
    floor (0.213932037353516 × 131072)
    floor (28040.5)     		ty = 28040
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58127 / 28040 ti = "17/58127/28040"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58127/28040.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58127 ÷ 217
    58127 ÷ 131072     		x = 0.443473815917969
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28040 ÷ 217
    28040 ÷ 131072     		y = 0.21392822265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.443473815917969 × 2 - 1) × π
    -0.113052368164062 × 3.1415926535     		Λ = -0.35516449
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.21392822265625 × 2 - 1) × π
    0.5721435546875 × 3.1415926535     		Φ = 1.79744198815363
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35516449} λ = -0.35516449}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.79744198815363))-π/2
    2×atan(6.03419217037276)-π/2
    2×1.40656666618222-π/2
    2.81313333236444-1.57079632675     		φ = 1.24233701
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35516449} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.349426°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.24233701 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.180667°
  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 58127 KachelY 28040 -0.35516449 1.24233701 -20.349426 71.180667
    Oben rechts KachelX + 1 58128 KachelY 28040 -0.35511655 1.24233701 -20.346680 71.180667
    Unten links KachelX 58127 KachelY + 1 28041 -0.35516449 1.24232154 -20.349426 71.179781
    Unten rechts KachelX + 1 58128 KachelY + 1 28041 -0.35511655 1.24232154 -20.346680 71.179781
  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(1.24233701-1.24232154) × R
    1.54699999999064e-05 × 6371000     		dl = 98.5593699994036m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.24233701-1.24232154) × R
    1.54699999999064e-05 × 6371000     		dr = 98.5593699994036m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35516449--0.35511655) × cos(1.24233701) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.32258509283035 × 6371000     		do = 98.5257906907279m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35516449--0.35511655) × cos(1.24232154) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.322599735772792 × 6371000     		du = 98.5302630222588m
  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(1.24233701)-sin(1.24232154))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.32258509283035-0.322599735772792)×R²
    abs(-0.35511655--0.35516449)×1.46429424412453e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.46429424412453e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.46429424412453e-05×40589641000000     		ar = 9710.86025443492m²