Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60135 / 30177
↖ ↑ ↗
← N 69.192824°
W 14.834289°		 ← 108.47 m → N 69.192824°
W 14.831543°		 →
↑
108.50 m
↓
↑
108.50 m
↓
N 69.191848°
W 14.834289°		 ← 108.48 m →
11 769 m²		 N 69.191848°
W 14.831543°
↙ ↓ ↘

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 60135 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 30177 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.458797454833984 y=0.230236053466797 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.458797454833984 × 217)
    floor (0.458797454833984 × 131072)
    floor (60135.5)     		tx = 60135
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.230236053466797 × 217)
    floor (0.230236053466797 × 131072)
    floor (30177.5)     		ty = 30177
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60135 / 30177 ti = "17/60135/30177"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60135/30177.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60135 ÷ 217
    60135 ÷ 131072     		x = 0.458793640136719
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 30177 ÷ 217
    30177 ÷ 131072     		y = 0.230232238769531
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.458793640136719 × 2 - 1) × π
    -0.0824127197265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.25890719
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.230232238769531 × 2 - 1) × π
    0.539535522460938 × 3.1415926535     		Φ = 1.69500083366557
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.25890719} λ = -0.25890719}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.69500083366557))-π/2
    2×atan(5.44665050589588)-π/2
    2×1.38921946333918-π/2
    2.77843892667836-1.57079632675     		φ = 1.20764260
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.25890719} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.834289°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.20764260 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.192824°
  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 60135 KachelY 30177 -0.25890719 1.20764260 -14.834289 69.192824
    Oben rechts KachelX + 1 60136 KachelY 30177 -0.25885926 1.20764260 -14.831543 69.192824
    Unten links KachelX 60135 KachelY + 1 30178 -0.25890719 1.20762557 -14.834289 69.191848
    Unten rechts KachelX + 1 60136 KachelY + 1 30178 -0.25885926 1.20762557 -14.831543 69.191848
  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(1.20764260-1.20762557) × R
    1.70299999999735e-05 × 6371000     		dl = 108.498129999831m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.20764260-1.20762557) × R
    1.70299999999735e-05 × 6371000     		dr = 108.498129999831m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.25890719--0.25885926) × cos(1.20764260) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.355224039415457 × 6371000     		do = 108.47193378077m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.25890719--0.25885926) × cos(1.20762557) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.355239958687689 × 6371000     		du = 108.476794922055m
  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(1.20764260)-sin(1.20762557))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.355224039415457-0.355239958687689)×R²
    abs(-0.25885926--0.25890719)×1.59192722324342e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.59192722324342e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.59192722324342e-05×40589641000000     		ar = 11769.2656853022m²