Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60488 / 34276
↖ ↑ ↗
← N 64.806881°
W 13.864746°		 ← 130.01 m → N 64.806881°
W 13.861999°		 →
↑
129.97 m
↓
↑
129.97 m
↓
N 64.805712°
W 13.864746°		 ← 130.02 m →
16 898 m²		 N 64.805712°
W 13.861999°
↙ ↓ ↘

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 60488 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34276 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461490631103516 y=0.261508941650391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461490631103516 × 217)
    floor (0.461490631103516 × 131072)
    floor (60488.5)     		tx = 60488
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.261508941650391 × 217)
    floor (0.261508941650391 × 131072)
    floor (34276.5)     		ty = 34276
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60488 / 34276 ti = "17/60488/34276"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60488/34276.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60488 ÷ 217
    60488 ÷ 131072     		x = 0.46148681640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34276 ÷ 217
    34276 ÷ 131072     		y = 0.261505126953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46148681640625 × 2 - 1) × π
    -0.0770263671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.24198547
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.261505126953125 × 2 - 1) × π
    0.47698974609375 × 3.1415926535     		Φ = 1.49850748212296
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24198547} λ = -0.24198547}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.49850748212296))-π/2
    2×atan(4.47500505852557)-π/2
    2×1.3509448899496-π/2
    2.70188977989921-1.57079632675     		φ = 1.13109345
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24198547} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.864746°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.13109345 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 64.806881°
  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 60488 KachelY 34276 -0.24198547 1.13109345 -13.864746 64.806881
    Oben rechts KachelX + 1 60489 KachelY 34276 -0.24193753 1.13109345 -13.861999 64.806881
    Unten links KachelX 60488 KachelY + 1 34277 -0.24198547 1.13107305 -13.864746 64.805712
    Unten rechts KachelX + 1 60489 KachelY + 1 34277 -0.24193753 1.13107305 -13.861999 64.805712
  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(1.13109345-1.13107305) × R
    2.04000000001425e-05 × 6371000     		dl = 129.968400000908m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.13109345-1.13107305) × R
    2.04000000001425e-05 × 6371000     		dr = 129.968400000908m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24198547--0.24193753) × cos(1.13109345) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.42567062355452 × 6371000     		do = 130.010765195391m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24198547--0.24193753) × cos(1.13107305) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.425689082980813 × 6371000     		du = 130.016403179326m
  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(1.13109345)-sin(1.13107305))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.42567062355452-0.425689082980813)×R²
    abs(-0.24193753--0.24198547)×1.84594262928051e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.84594262928051e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.84594262928051e-05×40589641000000     		ar = 16897.6575157314m²