Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 62626 / 34594
↖ ↑ ↗
← N 64.432521°
W  7.992554°		 ← 131.81 m → N 64.432521°
W  7.989807°		 →
↑
131.75 m
↓
↑
131.75 m
↓
N 64.431336°
W  7.992554°		 ← 131.82 m →
17 367 m²		 N 64.431336°
W  7.989807°
↙ ↓ ↘

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 62626 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34594 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.477802276611328 y=0.263935089111328 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.477802276611328 × 217)
    floor (0.477802276611328 × 131072)
    floor (62626.5)     		tx = 62626
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.263935089111328 × 217)
    floor (0.263935089111328 × 131072)
    floor (34594.5)     		ty = 34594
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 62626 / 34594 ti = "17/62626/34594"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/62626/34594.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62626 ÷ 217
    62626 ÷ 131072     		x = 0.477798461914062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34594 ÷ 217
    34594 ÷ 131072     		y = 0.263931274414062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.477798461914062 × 2 - 1) × π
    -0.044403076171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.13949638
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.263931274414062 × 2 - 1) × π
    0.472137451171875 × 3.1415926535     		Φ = 1.48326354804378
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.13949638} λ = -0.13949638}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.48326354804378))-π/2
    2×atan(4.4073056897461)-π/2
    2×1.34767798563236-π/2
    2.69535597126472-1.57079632675     		φ = 1.12455964
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.13949638} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.992554°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.12455964 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 64.432521°
  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 62626 KachelY 34594 -0.13949638 1.12455964 -7.992554 64.432521
    Oben rechts KachelX + 1 62627 KachelY 34594 -0.13944844 1.12455964 -7.989807 64.432521
    Unten links KachelX 62626 KachelY + 1 34595 -0.13949638 1.12453896 -7.992554 64.431336
    Unten rechts KachelX + 1 62627 KachelY + 1 34595 -0.13944844 1.12453896 -7.989807 64.431336
  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(1.12455964-1.12453896) × R
    2.06799999999951e-05 × 6371000     		dl = 131.752279999969m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.12455964-1.12453896) × R
    2.06799999999951e-05 × 6371000     		dr = 131.752279999969m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.13949638--0.13944844) × cos(1.12455964) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.43157379753735 × 6371000     		do = 131.813746477445m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.13949638--0.13944844) × cos(1.12453896) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.43159245241053 × 6371000     		du = 131.819444155891m
  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(1.12455964)-sin(1.12453896))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.43157379753735-0.43159245241053)×R²
    abs(-0.13944844--0.13949638)×1.86548731802572e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.86548731802572e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.86548731802572e-05×40589641000000     		ar = 17367.1369753299m²