Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 103424 / 103424
↖ ↑ ↗
← S 71.524909°
E104.062500°		 ← 96.79 m → S 71.524909°
E104.065247°		 →
↑
96.78 m
↓
↑
96.78 m
↓
S 71.525779°
E104.062500°		 ← 96.78 m →
9 366 m²		 S 71.525779°
E104.065247°
↙ ↓ ↘

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 103424 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 103424 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.789066314697266 y=0.789066314697266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.789066314697266 × 217)
    floor (0.789066314697266 × 131072)
    floor (103424.5)     		tx = 103424
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.789066314697266 × 217)
    floor (0.789066314697266 × 131072)
    floor (103424.5)     		ty = 103424
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 103424 / 103424 ti = "17/103424/103424"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/103424/103424.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 103424 ÷ 217
    103424 ÷ 131072     		x = 0.7890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 103424 ÷ 217
    103424 ÷ 131072     		y = 0.7890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7890625 × 2 - 1) × π
    0.578125 × 3.1415926535     		Λ = 1.81623325
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7890625 × 2 - 1) × π
    -0.578125 × 3.1415926535     		Φ = -1.81623325280469
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.81623325} λ = 1.81623325}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.81623325280469))-π/2
    2×atan(0.16263721186318)-π/2
    2×0.161225583460261-π/2
    0.322451166920523-1.57079632675     		φ = -1.24834516
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.81623325} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 104.062500°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24834516 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.524909°
  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 103424 KachelY 103424 1.81623325 -1.24834516 104.062500 -71.524909
    Oben rechts KachelX + 1 103425 KachelY 103424 1.81628119 -1.24834516 104.065247 -71.524909
    Unten links KachelX 103424 KachelY + 1 103425 1.81623325 -1.24836035 104.062500 -71.525779
    Unten rechts KachelX + 1 103425 KachelY + 1 103425 1.81628119 -1.24836035 104.065247 -71.525779
  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(-1.24834516--1.24836035) × R
    1.51900000000538e-05 × 6371000     		dl = 96.7754900003426m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24834516--1.24836035) × R
    1.51900000000538e-05 × 6371000     		dr = 96.7754900003426m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.81623325-1.81628119) × cos(-1.24834516) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.316892347631675 × 6371000     		do = 96.787079775678m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.81623325-1.81628119) × cos(-1.24836035) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.316877940464746 × 6371000     		du = 96.7826794560577m
  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(-1.24834516)-sin(-1.24836035))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.316892347631675-0.316877940464746)×R²
    abs(1.81628119-1.81623325)×1.44071669281876e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.44071669281876e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.44071669281876e-05×40589641000000     		ar = 9366.40414963874m²