Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28109 / 9571
↖ ↑ ↗
← N 77.651822°
W 25.592651°		 ← 130.62 m → N 77.651822°
W 25.587158°		 →
↑
130.61 m
↓
↑
130.61 m
↓
N 77.650648°
W 25.592651°		 ← 130.63 m →
17 060 m²		 N 77.650648°
W 25.587158°
↙ ↓ ↘

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 28109 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9571 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.428916931152344 y=0.146049499511719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.428916931152344 × 216)
    floor (0.428916931152344 × 65536)
    floor (28109.5)     		tx = 28109
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.146049499511719 × 216)
    floor (0.146049499511719 × 65536)
    floor (9571.5)     		ty = 9571
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28109 / 9571 ti = "16/28109/9571"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28109/9571.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28109 ÷ 216
    28109 ÷ 65536     		x = 0.428909301757812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9571 ÷ 216
    9571 ÷ 65536     		y = 0.146041870117188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.428909301757812 × 2 - 1) × π
    -0.142181396484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.44667603
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.146041870117188 × 2 - 1) × π
    0.707916259765625 × 3.1415926535     		Φ = 2.22398452097289
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.44667603} λ = -0.44667603}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.22398452097289))-π/2
    2×atan(9.24409085566207)-π/2
    2×1.46303814834625-π/2
    2.92607629669251-1.57079632675     		φ = 1.35527997
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.44667603} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -25.592651°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.35527997 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.651822°
  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 28109 KachelY 9571 -0.44667603 1.35527997 -25.592651 77.651822
    Oben rechts KachelX + 1 28110 KachelY 9571 -0.44658016 1.35527997 -25.587158 77.651822
    Unten links KachelX 28109 KachelY + 1 9572 -0.44667603 1.35525947 -25.592651 77.650648
    Unten rechts KachelX + 1 28110 KachelY + 1 9572 -0.44658016 1.35525947 -25.587158 77.650648
  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(1.35527997-1.35525947) × R
    2.04999999999789e-05 × 6371000     		dl = 130.605499999865m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.35527997-1.35525947) × R
    2.04999999999789e-05 × 6371000     		dr = 130.605499999865m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.44667603--0.44658016) × cos(1.35527997) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.213851868236159 × 6371000     		do = 130.618105710295m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.44667603--0.44658016) × cos(1.35525947) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.213871893946284 × 6371000     		du = 130.630337169125m
  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(1.35527997)-sin(1.35525947))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.213851868236159-0.213871893946284)×R²
    abs(-0.44658016--0.44667603)×2.00257101247436e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.00257101247436e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.00257101247436e-05×40589641000000     		ar = 17060.2417538323m²