Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 29708 / 29756
↖ ↑ ↗
← S 81.194695°
E146.381836°		 ← 187.01 m → S 81.194695°
E146.392822°		 →
↑
186.99 m
↓
↑
186.99 m
↓
S 81.196376°
E146.381836°		 ← 186.97 m →
34 965 m²		 S 81.196376°
E146.392822°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 29708 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29756 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.906631469726562 y=0.908096313476562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.906631469726562 × 215)
    floor (0.906631469726562 × 32768)
    floor (29708.5)     		tx = 29708
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.908096313476562 × 215)
    floor (0.908096313476562 × 32768)
    floor (29756.5)     		ty = 29756
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 29708 / 29756 ti = "15/29708/29756"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/29708/29756.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29708 ÷ 215
    29708 ÷ 32768     		x = 0.9066162109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29756 ÷ 215
    29756 ÷ 32768     		y = 0.9080810546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.9066162109375 × 2 - 1) × π
    0.813232421875 × 3.1415926535     		Λ = 2.55484500
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.9080810546875 × 2 - 1) × π
    -0.816162109375 × 3.1415926535     		Φ = -2.56404888687756
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.55484500} λ = 2.55484500}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.56404888687756))-π/2
    2×atan(0.0769923750868714)-π/2
    2×0.0768407814321382-π/2
    0.153681562864276-1.57079632675     		φ = -1.41711476
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.55484500} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 146.381836°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41711476 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.194695°
  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 29708 KachelY 29756 2.55484500 -1.41711476 146.381836 -81.194695
    Oben rechts KachelX + 1 29709 KachelY 29756 2.55503675 -1.41711476 146.392822 -81.194695
    Unten links KachelX 29708 KachelY + 1 29757 2.55484500 -1.41714411 146.381836 -81.196376
    Unten rechts KachelX + 1 29709 KachelY + 1 29757 2.55503675 -1.41714411 146.392822 -81.196376
  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(-1.41711476--1.41714411) × R
    2.9349999999928e-05 × 6371000     		dl = 186.988849999542m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41711476--1.41714411) × R
    2.9349999999928e-05 × 6371000     		dr = 186.988849999542m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.55484500-2.55503675) × cos(-1.41711476) × R
    0.000191750000000379 × 0.153077338282503 × 6371000     		do = 187.005284731803m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.55484500-2.55503675) × cos(-1.41714411) × R
    0.000191750000000379 × 0.153048334129457 × 6371000     		du = 186.969852120029m
  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(-1.41711476)-sin(-1.41714411))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.153077338282503-0.153048334129457)×R²
    abs(2.55503675-2.55484500)×2.90041530457419e-05×R²
    0.000191750000000379×2.90041530457419e-05×6371000²
    0.000191750000000379×2.90041530457419e-05×40589641000000     		ar = 34964.5903865401m²