Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 79792 / 18863
↖ ↑ ↗
← N 77.814630°
E 39.155273°		 ← 64.47 m → N 77.814630°
E 39.158020°		 →
↑
64.47 m
↓
↑
64.47 m
↓
N 77.814050°
E 39.155273°		 ← 64.47 m →
4 157 m²		 N 77.814050°
E 39.158020°
↙ ↓ ↘

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 79792 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18863 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.608768463134766 y=0.143917083740234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.608768463134766 × 217)
    floor (0.608768463134766 × 131072)
    floor (79792.5)     		tx = 79792
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.143917083740234 × 217)
    floor (0.143917083740234 × 131072)
    floor (18863.5)     		ty = 18863
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 79792 / 18863 ti = "17/79792/18863"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/79792/18863.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 79792 ÷ 217
    79792 ÷ 131072     		x = 0.6087646484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18863 ÷ 217
    18863 ÷ 131072     		y = 0.143913269042969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.6087646484375 × 2 - 1) × π
    0.217529296875 × 3.1415926535     		Λ = 0.68338844
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.143913269042969 × 2 - 1) × π
    0.712173461914062 × 3.1415926535     		Φ = 2.23735891596688
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.68338844} λ = 0.68338844}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.23735891596688))-π/2
    2×atan(9.36855544210811)-π/2
    2×1.464458914733-π/2
    2.92891782946601-1.57079632675     		φ = 1.35812150
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.68338844} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 39.155273°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.35812150 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.814630°
  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 79792 KachelY 18863 0.68338844 1.35812150 39.155273 77.814630
    Oben rechts KachelX + 1 79793 KachelY 18863 0.68343638 1.35812150 39.158020 77.814630
    Unten links KachelX 79792 KachelY + 1 18864 0.68338844 1.35811138 39.155273 77.814050
    Unten rechts KachelX + 1 79793 KachelY + 1 18864 0.68343638 1.35811138 39.158020 77.814050
  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(1.35812150-1.35811138) × R
    1.01200000000023e-05 × 6371000     		dl = 64.474520000015m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.35812150-1.35811138) × R
    1.01200000000023e-05 × 6371000     		dr = 64.474520000015m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.68338844-0.68343638) × cos(1.35812150) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.211075214290109 × 6371000     		do = 64.4678035201727m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.68338844-0.68343638) × cos(1.35811138) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.211085106273904 × 6371000     		du = 64.4708247866434m
  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(1.35812150)-sin(1.35811138))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.211075214290109-0.211085106273904)×R²
    abs(0.68343638-0.68338844)×9.89198379502954e-06×R²
    4.79399999999686e-05×9.89198379502954e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×9.89198379502954e-06×40589641000000     		ar = 4156.62808491863m²