Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 26992 / 8013
↖ ↑ ↗
← N 79.354517°
W 31.728515°		 ← 112.83 m → N 79.354517°
W 31.723022°		 →
↑
112.83 m
↓
↑
112.83 m
↓
N 79.353502°
W 31.728515°		 ← 112.84 m →
12 731 m²		 N 79.353502°
W 31.723022°
↙ ↓ ↘

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 26992 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8013 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.411872863769531 y=0.122276306152344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.411872863769531 × 216)
    floor (0.411872863769531 × 65536)
    floor (26992.5)     		tx = 26992
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.122276306152344 × 216)
    floor (0.122276306152344 × 65536)
    floor (8013.5)     		ty = 8013
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 26992 / 8013 ti = "16/26992/8013"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/26992/8013.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26992 ÷ 216
    26992 ÷ 65536     		x = 0.411865234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8013 ÷ 216
    8013 ÷ 65536     		y = 0.122268676757812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.411865234375 × 2 - 1) × π
    -0.17626953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.55376706
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.122268676757812 × 2 - 1) × π
    0.755462646484375 × 3.1415926535     		Φ = 2.37335590018898
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.55376706} λ = -0.55376706}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.37335590018898))-π/2
    2×atan(10.7333519697084)-π/2
    2×1.47789696205696-π/2
    2.95579392411391-1.57079632675     		φ = 1.38499760
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.55376706} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -31.728515°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38499760 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.354517°
  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 26992 KachelY 8013 -0.55376706 1.38499760 -31.728515 79.354517
    Oben rechts KachelX + 1 26993 KachelY 8013 -0.55367119 1.38499760 -31.723022 79.354517
    Unten links KachelX 26992 KachelY + 1 8014 -0.55376706 1.38497989 -31.728515 79.353502
    Unten rechts KachelX + 1 26993 KachelY + 1 8014 -0.55367119 1.38497989 -31.723022 79.353502
  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(1.38499760-1.38497989) × R
    1.77099999998376e-05 × 6371000     		dl = 112.830409998965m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38499760-1.38497989) × R
    1.77099999998376e-05 × 6371000     		dr = 112.830409998965m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.55376706--0.55367119) × cos(1.38499760) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.184731572289942 × 6371000     		do = 112.831785087565m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.55376706--0.55367119) × cos(1.38497989) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.18474897745441 × 6371000     		du = 112.842415949157m
  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(1.38499760)-sin(1.38497989))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.184731572289942-0.18474897745441)×R²
    abs(-0.55367119--0.55376706)×1.74051644683537e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.74051644683537e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.74051644683537e-05×40589641000000     		ar = 12731.456314912m²