Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27410 / 7498
↖ ↑ ↗
← N 79.864635°
W 29.432373°		 ← 107.49 m → N 79.864635°
W 29.426880°		 →
↑
107.54 m
↓
↑
107.54 m
↓
N 79.863668°
W 29.432373°		 ← 107.50 m →
11 561 m²		 N 79.863668°
W 29.426880°
↙ ↓ ↘

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 27410 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7498 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.418251037597656 y=0.114418029785156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.418251037597656 × 216)
    floor (0.418251037597656 × 65536)
    floor (27410.5)     		tx = 27410
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.114418029785156 × 216)
    floor (0.114418029785156 × 65536)
    floor (7498.5)     		ty = 7498
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27410 / 7498 ti = "16/27410/7498"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27410/7498.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27410 ÷ 216
    27410 ÷ 65536     		x = 0.418243408203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7498 ÷ 216
    7498 ÷ 65536     		y = 0.114410400390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.418243408203125 × 2 - 1) × π
    -0.16351318359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.51369182
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.114410400390625 × 2 - 1) × π
    0.77117919921875 × 3.1415926535     		Φ = 2.42273090679764
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.51369182} λ = -0.51369182}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.42273090679764))-π/2
    2×atan(11.2766126817066)-π/2
    2×1.4823485810716-π/2
    2.96469716214319-1.57079632675     		φ = 1.39390084
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.51369182} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -29.432373°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.39390084 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.864635°
  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 27410 KachelY 7498 -0.51369182 1.39390084 -29.432373 79.864635
    Oben rechts KachelX + 1 27411 KachelY 7498 -0.51359594 1.39390084 -29.426880 79.864635
    Unten links KachelX 27410 KachelY + 1 7499 -0.51369182 1.39388396 -29.432373 79.863668
    Unten rechts KachelX + 1 27411 KachelY + 1 7499 -0.51359594 1.39388396 -29.426880 79.863668
  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(1.39390084-1.39388396) × R
    1.68799999999969e-05 × 6371000     		dl = 107.54247999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.39390084-1.39388396) × R
    1.68799999999969e-05 × 6371000     		dr = 107.54247999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.51369182--0.51359594) × cos(1.39390084) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.175974359853096 × 6371000     		do = 107.49419815837m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.51369182--0.51359594) × cos(1.39388396) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.175990976411412 × 6371000     		du = 107.50434840761m
  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(1.39390084)-sin(1.39388396))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.175974359853096-0.175990976411412)×R²
    abs(-0.51359594--0.51369182)×1.66165583158906e-05×R²
    9.58800000000481e-05×1.66165583158906e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×1.66165583158906e-05×40589641000000     		ar = 11560.7384473317m²