Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 81944 / 16408
↖ ↑ ↗
← N 79.158944°
E 45.065918°		 ← 57.45 m → N 79.158944°
E 45.068665°		 →
↑
57.47 m
↓
↑
57.47 m
↓
N 79.158427°
E 45.065918°		 ← 57.45 m →
3 301 m²		 N 79.158427°
E 45.068665°
↙ ↓ ↘

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 81944 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16408 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.625186920166016 y=0.125186920166016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.625186920166016 × 217)
    floor (0.625186920166016 × 131072)
    floor (81944.5)     		tx = 81944
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.125186920166016 × 217)
    floor (0.125186920166016 × 131072)
    floor (16408.5)     		ty = 16408
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 81944 / 16408 ti = "17/81944/16408"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/81944/16408.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 81944 ÷ 217
    81944 ÷ 131072     		x = 0.62518310546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16408 ÷ 217
    16408 ÷ 131072     		y = 0.12518310546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.62518310546875 × 2 - 1) × π
    0.2503662109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.78654865
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.12518310546875 × 2 - 1) × π
    0.7496337890625 × 3.1415926535     		Φ = 2.35504400453412
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.78654865} λ = 0.78654865}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.35504400453412))-π/2
    2×atan(10.5385925973497)-π/2
    2×1.4761902612115-π/2
    2.952380522423-1.57079632675     		φ = 1.38158420
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.78654865} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 45.065918°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38158420 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.158944°
  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 81944 KachelY 16408 0.78654865 1.38158420 45.065918 79.158944
    Oben rechts KachelX + 1 81945 KachelY 16408 0.78659659 1.38158420 45.068665 79.158944
    Unten links KachelX 81944 KachelY + 1 16409 0.78654865 1.38157518 45.065918 79.158427
    Unten rechts KachelX + 1 81945 KachelY + 1 16409 0.78659659 1.38157518 45.068665 79.158427
  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(1.38158420-1.38157518) × R
    9.02000000002623e-06 × 6371000     		dl = 57.4664200001671m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38158420-1.38157518) × R
    9.02000000002623e-06 × 6371000     		dr = 57.4664200001671m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.78654865-0.78659659) × cos(1.38158420) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.18808514161587 × 6371000     		do = 57.4460435611274m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.78654865-0.78659659) × cos(1.38157518) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.188094000625818 × 6371000     		du = 57.4487493307963m
  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(1.38158420)-sin(1.38157518))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.18808514161587-0.188094000625818)×R²
    abs(0.78659659-0.78654865)×8.85900994770927e-06×R²
    4.79400000000796e-05×8.85900994770927e-06×6371000²
    4.79400000000796e-05×8.85900994770927e-06×40589641000000     		ar = 3301.29621221825m²