Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 26325 / 51234
↖ ↑ ↗
← S 70.674517°
W 35.392456°		 ← 202.15 m → S 70.674517°
W 35.386963°		 →
↑
202.15 m
↓
↑
202.15 m
↓
S 70.676335°
W 35.392456°		 ← 202.13 m →
40 863 m²		 S 70.676335°
W 35.386963°
↙ ↓ ↘

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 26325 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51234 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.401695251464844 y=0.781776428222656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.401695251464844 × 216)
    floor (0.401695251464844 × 65536)
    floor (26325.5)     		tx = 26325
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.781776428222656 × 216)
    floor (0.781776428222656 × 65536)
    floor (51234.5)     		ty = 51234
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 26325 / 51234 ti = "16/26325/51234"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/26325/51234.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26325 ÷ 216
    26325 ÷ 65536     		x = 0.401687622070312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51234 ÷ 216
    51234 ÷ 65536     		y = 0.781768798828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.401687622070312 × 2 - 1) × π
    -0.196624755859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.61771489
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.781768798828125 × 2 - 1) × π
    -0.56353759765625 × 3.1415926535     		Φ = -1.77040557676791
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.61771489} λ = -0.61771489}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.77040557676791))-π/2
    2×atan(0.17026391972969)-π/2
    2×0.168646652643578-π/2
    0.337293305287156-1.57079632675     		φ = -1.23350302
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.61771489} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -35.392456°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.23350302 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.674517°
  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 26325 KachelY 51234 -0.61771489 -1.23350302 -35.392456 -70.674517
    Oben rechts KachelX + 1 26326 KachelY 51234 -0.61761901 -1.23350302 -35.386963 -70.674517
    Unten links KachelX 26325 KachelY + 1 51235 -0.61771489 -1.23353475 -35.392456 -70.676335
    Unten rechts KachelX + 1 26326 KachelY + 1 51235 -0.61761901 -1.23353475 -35.386963 -70.676335
  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(-1.23350302--1.23353475) × R
    3.17300000001186e-05 × 6371000     		dl = 202.151830000756m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.23350302--1.23353475) × R
    3.17300000001186e-05 × 6371000     		dr = 202.151830000756m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.61771489--0.61761901) × cos(-1.23350302) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.330934126015474 × 6371000     		do = 202.15160065916m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.61771489--0.61761901) × cos(-1.23353475) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.330904183711965 × 6371000     		du = 202.133310358747m
  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(-1.23350302)-sin(-1.23353475))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.330934126015474-0.330904183711965)×R²
    abs(-0.61761901--0.61771489)×2.99423035092228e-05×R²
    9.58800000000481e-05×2.99423035092228e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×2.99423035092228e-05×40589641000000     		ar = 40863.4673054545m²