Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 10178 / 17606
↖ ↑ ↗
← N 63.690118°
W124.090576°		 ← 270.72 m → N 63.690118°
W124.085083°		 →
↑
270.77 m
↓
↑
270.77 m
↓
N 63.687683°
W124.090576°		 ← 270.74 m →
73 304 m²		 N 63.687683°
W124.085083°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 10178 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17606 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.155311584472656 y=0.268653869628906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.155311584472656 × 216)
    floor (0.155311584472656 × 65536)
    floor (10178.5)     		tx = 10178
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.268653869628906 × 216)
    floor (0.268653869628906 × 65536)
    floor (17606.5)     		ty = 17606
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 10178 / 17606 ti = "16/10178/17606"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/10178/17606.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 10178 ÷ 216
    10178 ÷ 65536     		x = 0.155303955078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17606 ÷ 216
    17606 ÷ 65536     		y = 0.268646240234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.155303955078125 × 2 - 1) × π
    -0.68939208984375 × 3.1415926535     		Λ = -2.16578912
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.268646240234375 × 2 - 1) × π
    0.46270751953125 × 3.1415926535     		Φ = 1.45363854407858
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.16578912} λ = -2.16578912}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.45363854407858))-π/2
    2×atan(4.27865429919461)-π/2
    2×1.34119929275768-π/2
    2.68239858551537-1.57079632675     		φ = 1.11160226
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.16578912} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -124.090576°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.11160226 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.690118°
  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 10178 KachelY 17606 -2.16578912 1.11160226 -124.090576 63.690118
    Oben rechts KachelX + 1 10179 KachelY 17606 -2.16569325 1.11160226 -124.085083 63.690118
    Unten links KachelX 10178 KachelY + 1 17607 -2.16578912 1.11155976 -124.090576 63.687683
    Unten rechts KachelX + 1 10179 KachelY + 1 17607 -2.16569325 1.11155976 -124.085083 63.687683
  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(1.11160226-1.11155976) × R
    4.24999999999454e-05 × 6371000     		dl = 270.767499999652m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.11160226-1.11155976) × R
    4.24999999999454e-05 × 6371000     		dr = 270.767499999652m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.16578912--2.16569325) × cos(1.11160226) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.443225804403997 × 6371000     		do = 270.716900678367m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.16578912--2.16569325) × cos(1.11155976) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.443263901428654 × 6371000     		du = 270.740169875102m
  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(1.11160226)-sin(1.11155976))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.443225804403997-0.443263901428654)×R²
    abs(-2.16569325--2.16578912)×3.8097024657735e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.8097024657735e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.8097024657735e-05×40589641000000     		ar = 73304.488686617m²