Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27005 / 6607
↖ ↑ ↗
← N 80.690677°
W 31.657105°		 ← 98.81 m → N 80.690677°
W 31.651611°		 →
↑
98.81 m
↓
↑
98.81 m
↓
N 80.689788°
W 31.657105°		 ← 98.82 m →
9 765 m²		 N 80.689788°
W 31.651611°
↙ ↓ ↘

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 27005 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6607 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.412071228027344 y=0.100822448730469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.412071228027344 × 216)
    floor (0.412071228027344 × 65536)
    floor (27005.5)     		tx = 27005
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.100822448730469 × 216)
    floor (0.100822448730469 × 65536)
    floor (6607.5)     		ty = 6607
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27005 / 6607 ti = "16/27005/6607"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27005/6607.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27005 ÷ 216
    27005 ÷ 65536     		x = 0.412063598632812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6607 ÷ 216
    6607 ÷ 65536     		y = 0.100814819335938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.412063598632812 × 2 - 1) × π
    -0.175872802734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.55252071
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.100814819335938 × 2 - 1) × π
    0.798370361328125 × 3.1415926535     		Φ = 2.50815446192058
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.55252071} λ = -0.55252071}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.50815446192058))-π/2
    2×atan(12.2822417859961)-π/2
    2×1.48955715932658-π/2
    2.97911431865317-1.57079632675     		φ = 1.40831799
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.55252071} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -31.657105°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.40831799 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.690677°
  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 27005 KachelY 6607 -0.55252071 1.40831799 -31.657105 80.690677
    Oben rechts KachelX + 1 27006 KachelY 6607 -0.55242483 1.40831799 -31.651611 80.690677
    Unten links KachelX 27005 KachelY + 1 6608 -0.55252071 1.40830248 -31.657105 80.689788
    Unten rechts KachelX + 1 27006 KachelY + 1 6608 -0.55242483 1.40830248 -31.651611 80.689788
  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(1.40831799-1.40830248) × R
    1.55100000001074e-05 × 6371000     		dl = 98.8142100006841m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.40831799-1.40830248) × R
    1.55100000001074e-05 × 6371000     		dr = 98.8142100006841m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.55252071--0.55242483) × cos(1.40831799) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.161764396532742 × 6371000     		do = 98.8140210333819m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.55252071--0.55242483) × cos(1.40830248) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.161779702237399 × 6371000     		du = 98.823370545724m
  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(1.40831799)-sin(1.40830248))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.161764396532742-0.161779702237399)×R²
    abs(-0.55242483--0.55252071)×1.53057046567706e-05×R²
    9.58800000000481e-05×1.53057046567706e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×1.53057046567706e-05×40589641000000     		ar = 9764.69135765638m²