Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58322 / 28572
↖ ↑ ↗
← N 70.703582°
W 19.813843°		 ← 100.91 m → N 70.703582°
W 19.811096°		 →
↑
100.92 m
↓
↑
100.92 m
↓
N 70.702675°
W 19.813843°		 ← 100.91 m →
10 184 m²		 N 70.702675°
W 19.811096°
↙ ↓ ↘

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 58322 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28572 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444965362548828 y=0.217990875244141 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444965362548828 × 217)
    floor (0.444965362548828 × 131072)
    floor (58322.5)     		tx = 58322
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.217990875244141 × 217)
    floor (0.217990875244141 × 131072)
    floor (28572.5)     		ty = 28572
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58322 / 28572 ti = "17/58322/28572"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58322/28572.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58322 ÷ 217
    58322 ÷ 131072     		x = 0.444961547851562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28572 ÷ 217
    28572 ÷ 131072     		y = 0.217987060546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444961547851562 × 2 - 1) × π
    -0.110076904296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.34581679
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.217987060546875 × 2 - 1) × π
    0.56402587890625 × 3.1415926535     		Φ = 1.77193955755576
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34581679} λ = -0.34581679}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.77193955755576))-π/2
    2×atan(5.88225126925444)-π/2
    2×1.40240331381307-π/2
    2.80480662762614-1.57079632675     		φ = 1.23401030
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34581679} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.813843°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23401030 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.703582°
  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 58322 KachelY 28572 -0.34581679 1.23401030 -19.813843 70.703582
    Oben rechts KachelX + 1 58323 KachelY 28572 -0.34576886 1.23401030 -19.811096 70.703582
    Unten links KachelX 58322 KachelY + 1 28573 -0.34581679 1.23399446 -19.813843 70.702675
    Unten rechts KachelX + 1 58323 KachelY + 1 28573 -0.34576886 1.23399446 -19.811096 70.702675
  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(1.23401030-1.23399446) × R
    1.58400000001002e-05 × 6371000     		dl = 100.916640000638m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23401030-1.23399446) × R
    1.58400000001002e-05 × 6371000     		dr = 100.916640000638m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34581679--0.34576886) × cos(1.23401030) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.330455386726644 × 6371000     		do = 100.908527715228m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34581679--0.34576886) × cos(1.23399446) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.330470336819539 × 6371000     		du = 100.913092905943m
  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(1.23401030)-sin(1.23399446))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.330455386726644-0.330470336819539)×R²
    abs(-0.34576886--0.34581679)×1.495009289465e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.495009289465e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.495009289465e-05×40589641000000     		ar = 10183.5799164917m²