Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58944 / 27074
↖ ↑ ↗
← N 72.018033°
W 18.105469°		 ← 94.27 m → N 72.018033°
W 18.102722°		 →
↑
94.29 m
↓
↑
94.29 m
↓
N 72.017185°
W 18.105469°		 ← 94.27 m →
8 889 m²		 N 72.017185°
W 18.102722°
↙ ↓ ↘

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 58944 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27074 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449710845947266 y=0.206562042236328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449710845947266 × 217)
    floor (0.449710845947266 × 131072)
    floor (58944.5)     		tx = 58944
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.206562042236328 × 217)
    floor (0.206562042236328 × 131072)
    floor (27074.5)     		ty = 27074
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58944 / 27074 ti = "17/58944/27074"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58944/27074.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58944 ÷ 217
    58944 ÷ 131072     		x = 0.44970703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27074 ÷ 217
    27074 ÷ 131072     		y = 0.206558227539062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44970703125 × 2 - 1) × π
    -0.1005859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.31600004
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.206558227539062 × 2 - 1) × π
    0.586883544921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.8437490331866
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31600004} λ = -0.31600004}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.8437490331866))-π/2
    2×atan(6.32018849698686)-π/2
    2×1.41387406177064-π/2
    2.82774812354129-1.57079632675     		φ = 1.25695180
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31600004} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.105469°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.25695180 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 72.018033°
  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 58944 KachelY 27074 -0.31600004 1.25695180 -18.105469 72.018033
    Oben rechts KachelX + 1 58945 KachelY 27074 -0.31595211 1.25695180 -18.102722 72.018033
    Unten links KachelX 58944 KachelY + 1 27075 -0.31600004 1.25693700 -18.105469 72.017185
    Unten rechts KachelX + 1 58945 KachelY + 1 27075 -0.31595211 1.25693700 -18.102722 72.017185
  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(1.25695180-1.25693700) × R
    1.47999999999815e-05 × 6371000     		dl = 94.2907999998821m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.25695180-1.25693700) × R
    1.47999999999815e-05 × 6371000     		dr = 94.2907999998821m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31600004--0.31595211) × cos(1.25695180) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.308717644911921 × 6371000     		do = 94.270646747072m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31600004--0.31595211) × cos(1.25693700) × R
    4.79299999999738e-05 × 0.308731721953296 × 6371000     		du = 94.2749453410025m
  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(1.25695180)-sin(1.25693700))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.308717644911921-0.308731721953296)×R²
    abs(-0.31595211--0.31600004)×1.40770413742386e-05×R²
    4.79299999999738e-05×1.40770413742386e-05×6371000²
    4.79299999999738e-05×1.40770413742386e-05×40589641000000     		ar = 8889.05735737852m²