Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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11 / 271 / 347
↖ ↑ ↗
← N 75.715634°
W132.363281°		 ← 4 822.68 m → N 75.715634°
W132.187500°		 →
↑
4 829.86 m
↓
↑
4 829.86 m
↓
N 75.672198°
W132.363281°		 ← 4 837.04 m →
23 327 539 m²		 N 75.672198°
W132.187500°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 11 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 271 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 347 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.132568359375 y=0.169677734375 und der Vergrößerungsstufe zoom=11 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.132568359375 × 211)
    floor (0.132568359375 × 2048)
    floor (271.5)     		tx = 271
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.169677734375 × 211)
    floor (0.169677734375 × 2048)
    floor (347.5)     		ty = 347
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 11 / 271 / 347 ti = "11/271/347"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/11/271/347.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 271 ÷ 211
    271 ÷ 2048     		x = 0.13232421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 347 ÷ 211
    347 ÷ 2048     		y = 0.16943359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.13232421875 × 2 - 1) × π
    -0.7353515625 × 3.1415926535     		Λ = -2.31017507
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.16943359375 × 2 - 1) × π
    0.6611328125 × 3.1415926535     		Φ = 2.07700998673779
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.31017507} λ = -2.31017507}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.07700998673779))-π/2
    2×atan(7.98057119114442)-π/2
    2×1.44614171103983-π/2
    2.89228342207967-1.57079632675     		φ = 1.32148710
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.31017507} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -132.363281°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.32148710 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 75.715634°
  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 271 KachelY 347 -2.31017507 1.32148710 -132.363281 75.715634
    Oben rechts KachelX + 1 272 KachelY 347 -2.30710710 1.32148710 -132.187500 75.715634
    Unten links KachelX 271 KachelY + 1 348 -2.31017507 1.32072900 -132.363281 75.672198
    Unten rechts KachelX + 1 272 KachelY + 1 348 -2.30710710 1.32072900 -132.187500 75.672198
  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(1.32148710-1.32072900) × R
    0.000758099999999873 × 6371000     		dl = 4829.85509999919m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.32148710-1.32072900) × R
    0.000758099999999873 × 6371000     		dr = 4829.85509999919m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.31017507--2.30710710) × cos(1.32148710) × R
    0.00306797000000003 × 0.246734601542164 × 6371000     		do = 4822.68361884795m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.31017507--2.30710710) × cos(1.32072900) × R
    0.00306797000000003 × 0.247469192461635 × 6371000     		du = 4837.04196004428m
  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(1.32148710)-sin(1.32072900))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.246734601542164-0.247469192461635)×R²
    abs(-2.30710710--2.31017507)×0.000734590919470091×R²
    0.00306797000000003×0.000734590919470091×6371000²
    0.00306797000000003×0.000734590919470091×40589641000000     		ar = 23327538.5431361m²