Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 97945 / 101067
↖ ↑ ↗
← S 69.359991°
E 89.013977°		 ← 107.66 m → S 69.359991°
E 89.016724°		 →
↑
107.67 m
↓
↑
107.67 m
↓
S 69.360959°
E 89.013977°		 ← 107.66 m →
11 592 m²		 S 69.360959°
E 89.016724°
↙ ↓ ↘

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 97945 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 101067 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.747264862060547 y=0.771083831787109 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.747264862060547 × 217)
    floor (0.747264862060547 × 131072)
    floor (97945.5)     		tx = 97945
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.771083831787109 × 217)
    floor (0.771083831787109 × 131072)
    floor (101067.5)     		ty = 101067
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 97945 / 101067 ti = "17/97945/101067"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/97945/101067.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 97945 ÷ 217
    97945 ÷ 131072     		x = 0.747261047363281
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 101067 ÷ 217
    101067 ÷ 131072     		y = 0.771080017089844
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.747261047363281 × 2 - 1) × π
    0.494522094726562 × 3.1415926535     		Λ = 1.55358698
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.771080017089844 × 2 - 1) × π
    -0.542160034179688 × 3.1415926535     		Φ = -1.70324598040022
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.55358698} λ = 1.55358698}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.70324598040022))-π/2
    2×atan(0.182091498286053)-π/2
    2×0.180118057401005-π/2
    0.36023611480201-1.57079632675     		φ = -1.21056021
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.55358698} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 89.013977°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21056021 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.359991°
  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 97945 KachelY 101067 1.55358698 -1.21056021 89.013977 -69.359991
    Oben rechts KachelX + 1 97946 KachelY 101067 1.55363492 -1.21056021 89.016724 -69.359991
    Unten links KachelX 97945 KachelY + 1 101068 1.55358698 -1.21057711 89.013977 -69.360959
    Unten rechts KachelX + 1 97946 KachelY + 1 101068 1.55363492 -1.21057711 89.016724 -69.360959
  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(-1.21056021--1.21057711) × R
    1.69000000000974e-05 × 6371000     		dl = 107.66990000062m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21056021--1.21057711) × R
    1.69000000000974e-05 × 6371000     		dr = 107.66990000062m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.55358698-1.55363492) × cos(-1.21056021) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.352495204411552 × 6371000     		do = 107.661108653779m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.55358698-1.55363492) × cos(-1.21057711) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.352479389111042 × 6371000     		du = 107.656278253917m
  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(-1.21056021)-sin(-1.21057711))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.352495204411552-0.352479389111042)×R²
    abs(1.55363492-1.55358698)×1.5815300510813e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.5815300510813e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.5815300510813e-05×40589641000000     		ar = 11591.6007584947m²