Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 61918 / 28275
↖ ↑ ↗
← N 70.971342°
W  9.937134°		 ← 99.56 m → N 70.971342°
W  9.934387°		 →
↑
99.58 m
↓
↑
99.58 m
↓
N 70.970446°
W  9.937134°		 ← 99.57 m →
9 914 m²		 N 70.970446°
W  9.934387°
↙ ↓ ↘

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 61918 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28275 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.472400665283203 y=0.215724945068359 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.472400665283203 × 217)
    floor (0.472400665283203 × 131072)
    floor (61918.5)     		tx = 61918
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.215724945068359 × 217)
    floor (0.215724945068359 × 131072)
    floor (28275.5)     		ty = 28275
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 61918 / 28275 ti = "17/61918/28275"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/61918/28275.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61918 ÷ 217
    61918 ÷ 131072     		x = 0.472396850585938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28275 ÷ 217
    28275 ÷ 131072     		y = 0.215721130371094
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.472396850585938 × 2 - 1) × π
    -0.055206298828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.17343570
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.215721130371094 × 2 - 1) × π
    0.568557739257812 × 3.1415926535     		Φ = 1.78617681674291
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.17343570} λ = -0.17343570}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.78617681674291))-π/2
    2×atan(5.96659740936902)-π/2
    2×1.40473996028673-π/2
    2.80947992057347-1.57079632675     		φ = 1.23868359
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.17343570} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.937134°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23868359 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.971342°
  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 61918 KachelY 28275 -0.17343570 1.23868359 -9.937134 70.971342
    Oben rechts KachelX + 1 61919 KachelY 28275 -0.17338777 1.23868359 -9.934387 70.971342
    Unten links KachelX 61918 KachelY + 1 28276 -0.17343570 1.23866796 -9.937134 70.970446
    Unten rechts KachelX + 1 61919 KachelY + 1 28276 -0.17338777 1.23866796 -9.934387 70.970446
  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(1.23868359-1.23866796) × R
    1.56300000000442e-05 × 6371000     		dl = 99.5787300002817m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23868359-1.23866796) × R
    1.56300000000442e-05 × 6371000     		dr = 99.5787300002817m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.17343570--0.17338777) × cos(1.23868359) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.326041042168465 × 6371000     		do = 99.5605544998815m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.17343570--0.17338777) × cos(1.23866796) × R
    4.79300000000016e-05 × 0.326055818036902 × 6371000     		du = 99.5650664890623m
  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(1.23868359)-sin(1.23866796))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.326041042168465-0.326055818036902)×R²
    abs(-0.17338777--0.17343570)×1.47758684365673e-05×R²
    4.79300000000016e-05×1.47758684365673e-05×6371000²
    4.79300000000016e-05×1.47758684365673e-05×40589641000000     		ar = 9914.33822454393m²