Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 82467 / 19865
↖ ↑ ↗
← N 77.219894°
E 46.502381°		 ← 67.55 m → N 77.219894°
E 46.505127°		 →
↑
67.60 m
↓
↑
67.60 m
↓
N 77.219286°
E 46.502381°		 ← 67.55 m →
4 566 m²		 N 77.219286°
E 46.505127°
↙ ↓ ↘

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 82467 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19865 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.629177093505859 y=0.151561737060547 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.629177093505859 × 217)
    floor (0.629177093505859 × 131072)
    floor (82467.5)     		tx = 82467
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.151561737060547 × 217)
    floor (0.151561737060547 × 131072)
    floor (19865.5)     		ty = 19865
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 82467 / 19865 ti = "17/82467/19865"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/82467/19865.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 82467 ÷ 217
    82467 ÷ 131072     		x = 0.629173278808594
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19865 ÷ 217
    19865 ÷ 131072     		y = 0.151557922363281
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.629173278808594 × 2 - 1) × π
    0.258346557617188 × 3.1415926535     		Λ = 0.81161965
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.151557922363281 × 2 - 1) × π
    0.696884155273438 × 3.1415926535     		Φ = 2.18932614254758
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.81161965} λ = 0.81161965}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.18932614254758))-π/2
    2×atan(8.92919408296495)-π/2
    2×1.45926885600442-π/2
    2.91853771200884-1.57079632675     		φ = 1.34774139
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.81161965} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 46.502381°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.34774139 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.219894°
  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 82467 KachelY 19865 0.81161965 1.34774139 46.502381 77.219894
    Oben rechts KachelX + 1 82468 KachelY 19865 0.81166758 1.34774139 46.505127 77.219894
    Unten links KachelX 82467 KachelY + 1 19866 0.81161965 1.34773078 46.502381 77.219286
    Unten rechts KachelX + 1 82468 KachelY + 1 19866 0.81166758 1.34773078 46.505127 77.219286
  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(1.34774139-1.34773078) × R
    1.0609999999911e-05 × 6371000     		dl = 67.5963099994328m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.34774139-1.34773078) × R
    1.0609999999911e-05 × 6371000     		dr = 67.5963099994328m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.81161965-0.81166758) × cos(1.34774139) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.221209905141303 × 6371000     		do = 67.549105690097m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.81161965-0.81166758) × cos(1.34773078) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.221220252279033 × 6371000     		du = 67.552265313079m
  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(1.34774139)-sin(1.34773078))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.221209905141303-0.221220252279033)×R²
    abs(0.81166758-0.81161965)×1.03471377303488e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.03471377303488e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.03471377303488e-05×40589641000000     		ar = 4566.17707784862m²