Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 58978 / 31138
↖ ↑ ↗
← N 68.234786°
W 18.012085°		 ← 113.25 m → N 68.234786°
W 18.009338°		 →
↑
113.28 m
↓
↑
113.28 m
↓
N 68.233767°
W 18.012085°		 ← 113.26 m →
12 829 m²		 N 68.233767°
W 18.009338°
↙ ↓ ↘

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 58978 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 31138 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449970245361328 y=0.237567901611328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449970245361328 × 217)
    floor (0.449970245361328 × 131072)
    floor (58978.5)     		tx = 58978
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.237567901611328 × 217)
    floor (0.237567901611328 × 131072)
    floor (31138.5)     		ty = 31138
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 58978 / 31138 ti = "17/58978/31138"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/58978/31138.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 58978 ÷ 217
    58978 ÷ 131072     		x = 0.449966430664062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 31138 ÷ 217
    31138 ÷ 131072     		y = 0.237564086914062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449966430664062 × 2 - 1) × π
    -0.100067138671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.31437019
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.237564086914062 × 2 - 1) × π
    0.524871826171875 × 3.1415926535     		Φ = 1.64893347313069
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31437019} λ = -0.31437019}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.64893347313069))-π/2
    2×atan(5.20142940365025)-π/2
    2×1.3808590026722-π/2
    2.76171800534439-1.57079632675     		φ = 1.19092168
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31437019} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.012085°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.19092168 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 68.234786°
  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 58978 KachelY 31138 -0.31437019 1.19092168 -18.012085 68.234786
    Oben rechts KachelX + 1 58979 KachelY 31138 -0.31432225 1.19092168 -18.009338 68.234786
    Unten links KachelX 58978 KachelY + 1 31139 -0.31437019 1.19090390 -18.012085 68.233767
    Unten rechts KachelX + 1 58979 KachelY + 1 31139 -0.31432225 1.19090390 -18.009338 68.233767
  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(1.19092168-1.19090390) × R
    1.77800000000783e-05 × 6371000     		dl = 113.276380000499m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.19092168-1.19090390) × R
    1.77800000000783e-05 × 6371000     		dr = 113.276380000499m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31437019--0.31432225) × cos(1.19092168) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.370804055410536 × 6371000     		do = 113.25310301869m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31437019--0.31432225) × cos(1.19090390) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.370820567835715 × 6371000     		du = 113.258146338369m
  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(1.19092168)-sin(1.19090390))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.370804055410536-0.370820567835715)×R²
    abs(-0.31432225--0.31437019)×1.65124251793047e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.65124251793047e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.65124251793047e-05×40589641000000     		ar = 12829.1871785913m²