Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 29717 / 29863
↖ ↑ ↗
← S 81.372831°
E146.480713°		 ← 183.25 m → S 81.372831°
E146.491699°		 →
↑
183.23 m
↓
↑
183.23 m
↓
S 81.374479°
E146.480713°		 ← 183.22 m →
33 574 m²		 S 81.374479°
E146.491699°
↙ ↓ ↘

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 29717 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29863 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.906906127929688 y=0.911361694335938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.906906127929688 × 215)
    floor (0.906906127929688 × 32768)
    floor (29717.5)     		tx = 29717
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.911361694335938 × 215)
    floor (0.911361694335938 × 32768)
    floor (29863.5)     		ty = 29863
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 29717 / 29863 ti = "15/29717/29863"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/29717/29863.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29717 ÷ 215
    29717 ÷ 32768     		x = 0.906890869140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29863 ÷ 215
    29863 ÷ 32768     		y = 0.911346435546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.906890869140625 × 2 - 1) × π
    0.81378173828125 × 3.1415926535     		Λ = 2.55657073
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.911346435546875 × 2 - 1) × π
    -0.82269287109375 × 3.1415926535     		Φ = -2.58456587991495
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.55657073} λ = 2.55657073}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.58456587991495))-π/2
    2×atan(0.075428817659227)-π/2
    2×0.0752862530999283-π/2
    0.150572506199857-1.57079632675     		φ = -1.42022382
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.55657073} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 146.480713°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42022382 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.372831°
  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 29717 KachelY 29863 2.55657073 -1.42022382 146.480713 -81.372831
    Oben rechts KachelX + 1 29718 KachelY 29863 2.55676248 -1.42022382 146.491699 -81.372831
    Unten links KachelX 29717 KachelY + 1 29864 2.55657073 -1.42025258 146.480713 -81.374479
    Unten rechts KachelX + 1 29718 KachelY + 1 29864 2.55676248 -1.42025258 146.491699 -81.374479
  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(-1.42022382--1.42025258) × R
    2.87600000001831e-05 × 6371000     		dl = 183.229960001166m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42022382--1.42025258) × R
    2.87600000001831e-05 × 6371000     		dr = 183.229960001166m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.55657073-2.55676248) × cos(-1.42022382) × R
    0.000191750000000379 × 0.15000418611317 × 6371000     		do = 183.251001420516m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.55657073-2.55676248) × cos(-1.42025258) × R
    0.000191750000000379 × 0.149975751460138 × 6371000     		du = 183.216264532312m
  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(-1.42022382)-sin(-1.42025258))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.15000418611317-0.149975751460138)×R²
    abs(2.55676248-2.55657073)×2.84346530315671e-05×R²
    0.000191750000000379×2.84346530315671e-05×6371000²
    0.000191750000000379×2.84346530315671e-05×40589641000000     		ar = 33573.8912437557m²