Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 99080 / 100392
↖ ↑ ↗
← S 68.696505°
E 92.131348°		 ← 110.96 m → S 68.696505°
E 92.134094°		 →
↑
110.98 m
↓
↑
110.98 m
↓
S 68.697503°
E 92.131348°		 ← 110.96 m →
12 315 m²		 S 68.697503°
E 92.134094°
↙ ↓ ↘

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 99080 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 100392 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.755924224853516 y=0.765933990478516 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.755924224853516 × 217)
    floor (0.755924224853516 × 131072)
    floor (99080.5)     		tx = 99080
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.765933990478516 × 217)
    floor (0.765933990478516 × 131072)
    floor (100392.5)     		ty = 100392
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 99080 / 100392 ti = "17/99080/100392"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/99080/100392.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 99080 ÷ 217
    99080 ÷ 131072     		x = 0.75592041015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 100392 ÷ 217
    100392 ÷ 131072     		y = 0.76593017578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.75592041015625 × 2 - 1) × π
    0.5118408203125 × 3.1415926535     		Λ = 1.60799536
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.76593017578125 × 2 - 1) × π
    -0.5318603515625 × 3.1415926535     		Φ = -1.67088857315668
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.60799536} λ = 1.60799536}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.67088857315668))-π/2
    2×atan(0.188079868643779)-π/2
    2×0.185908066098271-π/2
    0.371816132196541-1.57079632675     		φ = -1.19898019
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.60799536} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 92.131348°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19898019 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.696505°
  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 99080 KachelY 100392 1.60799536 -1.19898019 92.131348 -68.696505
    Oben rechts KachelX + 1 99081 KachelY 100392 1.60804330 -1.19898019 92.134094 -68.696505
    Unten links KachelX 99080 KachelY + 1 100393 1.60799536 -1.19899761 92.131348 -68.697503
    Unten rechts KachelX + 1 99081 KachelY + 1 100393 1.60804330 -1.19899761 92.134094 -68.697503
  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(-1.19898019--1.19899761) × R
    1.74200000000457e-05 × 6371000     		dl = 110.982820000291m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19898019--1.19899761) × R
    1.74200000000457e-05 × 6371000     		dr = 110.982820000291m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.60799536-1.60804330) × cos(-1.19898019) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.363308068663909 × 6371000     		do = 110.963635719572m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.60799536-1.60804330) × cos(-1.19899761) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.363291838933668 × 6371000     		du = 110.958678742204m
  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(-1.19898019)-sin(-1.19899761))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.363308068663909-0.363291838933668)×R²
    abs(1.60804330-1.60799536)×1.62297302408465e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.62297302408465e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.62297302408465e-05×40589641000000     		ar = 12314.7821402779m²