Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 82542 / 19887
↖ ↑ ↗
← N 77.206520°
E 46.708374°		 ← 67.63 m → N 77.206520°
E 46.711121°		 →
↑
67.60 m
↓
↑
67.60 m
↓
N 77.205912°
E 46.708374°		 ← 67.64 m →
4 572 m²		 N 77.205912°
E 46.711121°
↙ ↓ ↘

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 82542 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19887 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.629749298095703 y=0.151729583740234 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.629749298095703 × 217)
    floor (0.629749298095703 × 131072)
    floor (82542.5)     		tx = 82542
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.151729583740234 × 217)
    floor (0.151729583740234 × 131072)
    floor (19887.5)     		ty = 19887
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 82542 / 19887 ti = "17/82542/19887"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/82542/19887.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 82542 ÷ 217
    82542 ÷ 131072     		x = 0.629745483398438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19887 ÷ 217
    19887 ÷ 131072     		y = 0.151725769042969
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.629745483398438 × 2 - 1) × π
    0.259490966796875 × 3.1415926535     		Λ = 0.81521491
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.151725769042969 × 2 - 1) × π
    0.696548461914062 × 3.1415926535     		Φ = 2.18827153075594
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.81521491} λ = 0.81521491}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.18827153075594))-π/2
    2×atan(8.91978221340184)-π/2
    2×1.45915215071128-π/2
    2.91830430142256-1.57079632675     		φ = 1.34750797
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.81521491} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 46.708374°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.34750797 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.206520°
  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 82542 KachelY 19887 0.81521491 1.34750797 46.708374 77.206520
    Oben rechts KachelX + 1 82543 KachelY 19887 0.81526285 1.34750797 46.711121 77.206520
    Unten links KachelX 82542 KachelY + 1 19888 0.81521491 1.34749736 46.708374 77.205912
    Unten rechts KachelX + 1 82543 KachelY + 1 19888 0.81526285 1.34749736 46.711121 77.205912
  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(1.34750797-1.34749736) × R
    1.0610000000133e-05 × 6371000     		dl = 67.5963100008474m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.34750797-1.34749736) × R
    1.0610000000133e-05 × 6371000     		dr = 67.5963100008474m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.81521491-0.81526285) × cos(1.34750797) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.221437536416932 × 6371000     		do = 67.6327234238741m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.81521491-0.81526285) × cos(1.34749736) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.221447883006523 × 6371000     		du = 67.6358835386563m
  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(1.34750797)-sin(1.34749736))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.221437536416932-0.221447883006523)×R²
    abs(0.81526285-0.81521491)×1.03465895904542e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.03465895904542e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.03465895904542e-05×40589641000000     		ar = 4571.82934499958m²