Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 26924 / 6241
↖ ↑ ↗
← N 81.010336°
W 32.102051°		 ← 95.44 m → N 81.010336°
W 32.096558°		 →
↑
95.44 m
↓
↑
95.44 m
↓
N 81.009478°
W 32.102051°		 ← 95.45 m →
9 109 m²		 N 81.009478°
W 32.096558°
↙ ↓ ↘

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 26924 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6241 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.410835266113281 y=0.0952377319335938 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.410835266113281 × 216)
    floor (0.410835266113281 × 65536)
    floor (26924.5)     		tx = 26924
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0952377319335938 × 216)
    floor (0.0952377319335938 × 65536)
    floor (6241.5)     		ty = 6241
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 26924 / 6241 ti = "16/26924/6241"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/26924/6241.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26924 ÷ 216
    26924 ÷ 65536     		x = 0.41082763671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6241 ÷ 216
    6241 ÷ 65536     		y = 0.0952301025390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.41082763671875 × 2 - 1) × π
    -0.1783447265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.56028648
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0952301025390625 × 2 - 1) × π
    0.809539794921875 × 3.1415926535     		Φ = 2.54324427244246
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.56028648} λ = -0.56028648}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.54324427244246))-π/2
    2×atan(12.7208740788584)-π/2
    2×1.49234670893699-π/2
    2.98469341787398-1.57079632675     		φ = 1.41389709
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.56028648} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -32.102051°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.41389709 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.010336°
  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 26924 KachelY 6241 -0.56028648 1.41389709 -32.102051 81.010336
    Oben rechts KachelX + 1 26925 KachelY 6241 -0.56019061 1.41389709 -32.096558 81.010336
    Unten links KachelX 26924 KachelY + 1 6242 -0.56028648 1.41388211 -32.102051 81.009478
    Unten rechts KachelX + 1 26925 KachelY + 1 6242 -0.56019061 1.41388211 -32.096558 81.009478
  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(1.41389709-1.41388211) × R
    1.49799999999978e-05 × 6371000     		dl = 95.4375799999858m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.41389709-1.41388211) × R
    1.49799999999978e-05 × 6371000     		dr = 95.4375799999858m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.56028648--0.56019061) × cos(1.41389709) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.156256287583895 × 6371000     		do = 95.439429441844m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.56028648--0.56019061) × cos(1.41388211) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.156271083560202 × 6371000     		du = 95.4484666432172m
  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(1.41389709)-sin(1.41388211))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.156256287583895-0.156271083560202)×R²
    abs(-0.56019061--0.56028648)×1.47959763064365e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.47959763064365e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.47959763064365e-05×40589641000000     		ar = 9108.93942709704m²