Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 10936 / 7094
↖ ↑ ↗
← N 80.247810°
W119.926758°		 ← 103.47 m → N 80.247810°
W119.921265°		 →
↑
103.47 m
↓
↑
103.47 m
↓
N 80.246879°
W119.926758°		 ← 103.48 m →
10 706 m²		 N 80.246879°
W119.921265°
↙ ↓ ↘

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 10936 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7094 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.166877746582031 y=0.108253479003906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.166877746582031 × 216)
    floor (0.166877746582031 × 65536)
    floor (10936.5)     		tx = 10936
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.108253479003906 × 216)
    floor (0.108253479003906 × 65536)
    floor (7094.5)     		ty = 7094
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 10936 / 7094 ti = "16/10936/7094"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/10936/7094.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 10936 ÷ 216
    10936 ÷ 65536     		x = 0.1668701171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7094 ÷ 216
    7094 ÷ 65536     		y = 0.108245849609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1668701171875 × 2 - 1) × π
    -0.666259765625 × 3.1415926535     		Λ = -2.09311679
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.108245849609375 × 2 - 1) × π
    0.78350830078125 × 3.1415926535     		Φ = 2.46146392169064
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.09311679} λ = -2.09311679}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.46146392169064))-π/2
    2×atan(11.7219590156976)-π/2
    2×1.48569241142613-π/2
    2.97138482285226-1.57079632675     		φ = 1.40058850
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.09311679} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -119.926758°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.40058850 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.247810°
  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 10936 KachelY 7094 -2.09311679 1.40058850 -119.926758 80.247810
    Oben rechts KachelX + 1 10937 KachelY 7094 -2.09302091 1.40058850 -119.921265 80.247810
    Unten links KachelX 10936 KachelY + 1 7095 -2.09311679 1.40057226 -119.926758 80.246879
    Unten rechts KachelX + 1 10937 KachelY + 1 7095 -2.09302091 1.40057226 -119.921265 80.246879
  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(1.40058850-1.40057226) × R
    1.62400000001117e-05 × 6371000     		dl = 103.465040000712m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.40058850-1.40057226) × R
    1.62400000001117e-05 × 6371000     		dr = 103.465040000712m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.09311679--2.09302091) × cos(1.40058850) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.169387176335067 × 6371000     		do = 103.470407357229m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.09311679--2.09302091) × cos(1.40057226) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.16940318163799 × 6371000     		du = 103.480184220207m
  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(1.40058850)-sin(1.40057226))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.169387176335067-0.16940318163799)×R²
    abs(-2.09302091--2.09311679)×1.60053029229223e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.60053029229223e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.60053029229223e-05×40589641000000     		ar = 10706.0756182372m²