Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 15166 / 10540
↖ ↑ ↗
← N 76.460349°
W 96.690674°		 ← 143 m → N 76.460349°
W 96.685181°		 →
↑
143.03 m
↓
↑
143.03 m
↓
N 76.459062°
W 96.690674°		 ← 143.01 m →
20 454 m²		 N 76.459062°
W 96.685181°
↙ ↓ ↘

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 15166 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10540 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.231422424316406 y=0.160835266113281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.231422424316406 × 216)
    floor (0.231422424316406 × 65536)
    floor (15166.5)     		tx = 15166
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.160835266113281 × 216)
    floor (0.160835266113281 × 65536)
    floor (10540.5)     		ty = 10540
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 15166 / 10540 ti = "16/15166/10540"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/15166/10540.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15166 ÷ 216
    15166 ÷ 65536     		x = 0.231414794921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10540 ÷ 216
    10540 ÷ 65536     		y = 0.16082763671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.231414794921875 × 2 - 1) × π
    -0.53717041015625 × 3.1415926535     		Λ = -1.68757061
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.16082763671875 × 2 - 1) × π
    0.6783447265625 × 3.1415926535     		Φ = 2.13108280950922
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.68757061} λ = -1.68757061}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.13108280950922))-π/2
    2×atan(8.42398344413988)-π/2
    2×1.45264057826926-π/2
    2.90528115653852-1.57079632675     		φ = 1.33448483
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.68757061} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -96.690674°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.33448483 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.460349°
  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 15166 KachelY 10540 -1.68757061 1.33448483 -96.690674 76.460349
    Oben rechts KachelX + 1 15167 KachelY 10540 -1.68747474 1.33448483 -96.685181 76.460349
    Unten links KachelX 15166 KachelY + 1 10541 -1.68757061 1.33446238 -96.690674 76.459062
    Unten rechts KachelX + 1 15167 KachelY + 1 10541 -1.68747474 1.33446238 -96.685181 76.459062
  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(1.33448483-1.33446238) × R
    2.24500000001182e-05 × 6371000     		dl = 143.028950000753m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.33448483-1.33446238) × R
    2.24500000001182e-05 × 6371000     		dr = 143.028950000753m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.68757061--1.68747474) × cos(1.33448483) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.234118234340717 × 6371000     		do = 142.996554269301m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.68757061--1.68747474) × cos(1.33446238) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.234140060354285 × 6371000     		du = 143.009885331456m
  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(1.33448483)-sin(1.33446238))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.234118234340717-0.234140060354285)×R²
    abs(-1.68747474--1.68757061)×2.18260135684822e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.18260135684822e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.18260135684822e-05×40589641000000     		ar = 20453.6003756567m²