Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 20609 / 36992
↖ ↑ ↗
← N 61.438767°
W123.395691°		 ← 146.02 m → N 61.438767°
W123.392944°		 →
↑
146.02 m
↓
↑
146.02 m
↓
N 61.437454°
W123.395691°		 ← 146.03 m →
21 323 m²		 N 61.437454°
W123.392944°
↙ ↓ ↘

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 20609 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 36992 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.157238006591797 y=0.282230377197266 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.157238006591797 × 217)
    floor (0.157238006591797 × 131072)
    floor (20609.5)     		tx = 20609
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.282230377197266 × 217)
    floor (0.282230377197266 × 131072)
    floor (36992.5)     		ty = 36992
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 20609 / 36992 ti = "17/20609/36992"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/20609/36992.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 20609 ÷ 217
    20609 ÷ 131072     		x = 0.157234191894531
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 36992 ÷ 217
    36992 ÷ 131072     		y = 0.2822265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.157234191894531 × 2 - 1) × π
    -0.685531616210938 × 3.1415926535     		Λ = -2.15366109
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2822265625 × 2 - 1) × π
    0.435546875 × 3.1415926535     		Φ = 1.36831086275488
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.15366109} λ = -2.15366109}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.36831086275488))-π/2
    2×atan(3.92870895901954)-π/2
    2×1.32155255395411-π/2
    2.64310510790823-1.57079632675     		φ = 1.07230878
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.15366109} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -123.395691°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.07230878 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 61.438767°
  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 20609 KachelY 36992 -2.15366109 1.07230878 -123.395691 61.438767
    Oben rechts KachelX + 1 20610 KachelY 36992 -2.15361315 1.07230878 -123.392944 61.438767
    Unten links KachelX 20609 KachelY + 1 36993 -2.15366109 1.07228586 -123.395691 61.437454
    Unten rechts KachelX + 1 20610 KachelY + 1 36993 -2.15361315 1.07228586 -123.392944 61.437454
  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(1.07230878-1.07228586) × R
    2.29199999999263e-05 × 6371000     		dl = 146.023319999531m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.07230878-1.07228586) × R
    2.29199999999263e-05 × 6371000     		dr = 146.023319999531m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.15366109--2.15361315) × cos(1.07230878) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.478097688205388 × 6371000     		do = 146.023340212324m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.15366109--2.15361315) × cos(1.07228586) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.478117818868605 × 6371000     		du = 146.029488635034m
  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(1.07230878)-sin(1.07228586))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.478097688205388-0.478117818868605)×R²
    abs(-2.15361315--2.15366109)×2.0130663217155e-05×R²
    4.79399999999686e-05×2.0130663217155e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×2.0130663217155e-05×40589641000000     		ar = 21323.2618427463m²