Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 114948 / 16644
↖ ↑ ↗
← N 79.036348°
E135.714111°		 ← 58.09 m → N 79.036348°
E135.716858°		 →
↑
58.04 m
↓
↑
58.04 m
↓
N 79.035826°
E135.714111°		 ← 58.09 m →
3 371 m²		 N 79.035826°
E135.716858°
↙ ↓ ↘

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 114948 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16644 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.876987457275391 y=0.126987457275391 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.876987457275391 × 217)
    floor (0.876987457275391 × 131072)
    floor (114948.5)     		tx = 114948
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.126987457275391 × 217)
    floor (0.126987457275391 × 131072)
    floor (16644.5)     		ty = 16644
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 114948 / 16644 ti = "17/114948/16644"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/114948/16644.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 114948 ÷ 217
    114948 ÷ 131072     		x = 0.876983642578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16644 ÷ 217
    16644 ÷ 131072     		y = 0.126983642578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.876983642578125 × 2 - 1) × π
    0.75396728515625 × 3.1415926535     		Λ = 2.36865808
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.126983642578125 × 2 - 1) × π
    0.74603271484375 × 3.1415926535     		Φ = 2.34373089622379
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.36865808} λ = 2.36865808}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.34373089622379))-π/2
    2×atan(10.4200402202207)-π/2
    2×1.47512041557976-π/2
    2.95024083115951-1.57079632675     		φ = 1.37944450
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.36865808} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 135.714111°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37944450 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.036348°
  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 114948 KachelY 16644 2.36865808 1.37944450 135.714111 79.036348
    Oben rechts KachelX + 1 114949 KachelY 16644 2.36870602 1.37944450 135.716858 79.036348
    Unten links KachelX 114948 KachelY + 1 16645 2.36865808 1.37943539 135.714111 79.035826
    Unten rechts KachelX + 1 114949 KachelY + 1 16645 2.36870602 1.37943539 135.716858 79.035826
  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(1.37944450-1.37943539) × R
    9.10999999992335e-06 × 6371000     		dl = 58.0398099995116m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37944450-1.37943539) × R
    9.10999999992335e-06 × 6371000     		dr = 58.0398099995116m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.36865808-2.36870602) × cos(1.37944450) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.190186221646198 × 6371000     		do = 58.0877674840561m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.36865808-2.36870602) × cos(1.37943539) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.190195165362891 × 6371000     		du = 58.0904991253451m
  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(1.37944450)-sin(1.37943539))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.190186221646198-0.190195165362891)×R²
    abs(2.36870602-2.36865808)×8.94371669216132e-06×R²
    4.79399999999686e-05×8.94371669216132e-06×6371000²
    4.79399999999686e-05×8.94371669216132e-06×40589641000000     		ar = 3371.48226003872m²