Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58697 / 29405
↖ ↑ ↗
← N 69.933127°
W 18.783875°		 ← 104.80 m → N 69.933127°
W 18.781128°		 →
↑
104.80 m
↓
↑
104.80 m
↓
N 69.932185°
W 18.783875°		 ← 104.80 m →
10 983 m²		 N 69.932185°
W 18.781128°
↙ ↓ ↘

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 58697 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29405 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447826385498047 y=0.224346160888672 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447826385498047 × 217)
    floor (0.447826385498047 × 131072)
    floor (58697.5)     		tx = 58697
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.224346160888672 × 217)
    floor (0.224346160888672 × 131072)
    floor (29405.5)     		ty = 29405
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58697 / 29405 ti = "17/58697/29405"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58697/29405.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58697 ÷ 217
    58697 ÷ 131072     		x = 0.447822570800781
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29405 ÷ 217
    29405 ÷ 131072     		y = 0.224342346191406
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447822570800781 × 2 - 1) × π
    -0.104354858398438 × 3.1415926535     		Λ = -0.32784046
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.224342346191406 × 2 - 1) × π
    0.551315307617188 × 3.1415926535     		Φ = 1.73200812017225
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32784046} λ = -0.32784046}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73200812017225))-π/2
    2×atan(5.65199240004313)-π/2
    2×1.39567982947031-π/2
    2.79135965894062-1.57079632675     		φ = 1.22056333
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32784046} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.783875°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22056333 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.933127°
  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 58697 KachelY 29405 -0.32784046 1.22056333 -18.783875 69.933127
    Oben rechts KachelX + 1 58698 KachelY 29405 -0.32779252 1.22056333 -18.781128 69.933127
    Unten links KachelX 58697 KachelY + 1 29406 -0.32784046 1.22054688 -18.783875 69.932185
    Unten rechts KachelX + 1 58698 KachelY + 1 29406 -0.32779252 1.22054688 -18.781128 69.932185
  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(1.22056333-1.22054688) × R
    1.64500000001677e-05 × 6371000     		dl = 104.802950001069m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22056333-1.22054688) × R
    1.64500000001677e-05 × 6371000     		dr = 104.802950001069m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32784046--0.32779252) × cos(1.22056333) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.343116668977244 × 6371000     		do = 104.796662528763m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32784046--0.32779252) × cos(1.22054688) × R
    4.79400000000241e-05 × 0.343132120297269 × 6371000     		du = 104.801381759615m
  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(1.22056333)-sin(1.22054688))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.343116668977244-0.343132120297269)×R²
    abs(-0.32779252--0.32784046)×1.5451320024451e-05×R²
    4.79400000000241e-05×1.5451320024451e-05×6371000²
    4.79400000000241e-05×1.5451320024451e-05×40589641000000     		ar = 10983.2466782995m²