Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27063 / 7397
↖ ↑ ↗
← N 79.961803°
W 31.338501°		 ← 106.46 m → N 79.961803°
W 31.333008°		 →
↑
106.46 m
↓
↑
106.46 m
↓
N 79.960846°
W 31.338501°		 ← 106.47 m →
11 335 m²		 N 79.960846°
W 31.333008°
↙ ↓ ↘

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 27063 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7397 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.412956237792969 y=0.112876892089844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.412956237792969 × 216)
    floor (0.412956237792969 × 65536)
    floor (27063.5)     		tx = 27063
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.112876892089844 × 216)
    floor (0.112876892089844 × 65536)
    floor (7397.5)     		ty = 7397
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27063 / 7397 ti = "16/27063/7397"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27063/7397.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27063 ÷ 216
    27063 ÷ 65536     		x = 0.412948608398438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7397 ÷ 216
    7397 ÷ 65536     		y = 0.112869262695312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.412948608398438 × 2 - 1) × π
    -0.174102783203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.54696002
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.112869262695312 × 2 - 1) × π
    0.774261474609375 × 3.1415926535     		Φ = 2.43241416052089
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.54696002} λ = -0.54696002}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.43241416052089))-π/2
    2×atan(11.386337372087)-π/2
    2×1.48319653504174-π/2
    2.96639307008348-1.57079632675     		φ = 1.39559674
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.54696002} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -31.338501°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.39559674 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.961803°
  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 27063 KachelY 7397 -0.54696002 1.39559674 -31.338501 79.961803
    Oben rechts KachelX + 1 27064 KachelY 7397 -0.54686415 1.39559674 -31.333008 79.961803
    Unten links KachelX 27063 KachelY + 1 7398 -0.54696002 1.39558003 -31.338501 79.960846
    Unten rechts KachelX + 1 27064 KachelY + 1 7398 -0.54686415 1.39558003 -31.333008 79.960846
  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(1.39559674-1.39558003) × R
    1.67099999999198e-05 × 6371000     		dl = 106.459409999489m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.39559674-1.39558003) × R
    1.67099999999198e-05 × 6371000     		dr = 106.459409999489m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.54696002--0.54686415) × cos(1.39559674) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.174304672538252 × 6371000     		do = 106.463162240217m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.54696002--0.54686415) × cos(1.39558003) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.174321126713386 × 6371000     		du = 106.473212249154m
  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(1.39559674)-sin(1.39558003))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.174304672538252-0.174321126713386)×R²
    abs(-0.54686415--0.54696002)×1.64541751342395e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.64541751342395e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.64541751342395e-05×40589641000000     		ar = 11334.5403980376m²