Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 35031 / 102954
↖ ↑ ↗
← S 71.111436°
W 83.784485°		 ← 98.85 m → S 71.111436°
W 83.781739°		 →
↑
98.88 m
↓
↑
98.88 m
↓
S 71.112326°
W 83.784485°		 ← 98.85 m →
9 774 m²		 S 71.112326°
W 83.781739°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 17 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 35031 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 102954 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.267269134521484 y=0.785480499267578 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.267269134521484 × 217)
    floor (0.267269134521484 × 131072)
    floor (35031.5)     		tx = 35031
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.785480499267578 × 217)
    floor (0.785480499267578 × 131072)
    floor (102954.5)     		ty = 102954
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 35031 / 102954 ti = "17/35031/102954"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/35031/102954.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 35031 ÷ 217
    35031 ÷ 131072     		x = 0.267265319824219
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 102954 ÷ 217
    102954 ÷ 131072     		y = 0.785476684570312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.267265319824219 × 2 - 1) × π
    -0.465469360351562 × 3.1415926535     		Λ = -1.46231512
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.785476684570312 × 2 - 1) × π
    -0.570953369140625 × 3.1415926535     		Φ = -1.79370290998326
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.46231512} λ = -1.46231512}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.79370290998326))-π/2
    2×atan(0.166343074417165)-π/2
    2×0.164833814389748-π/2
    0.329667628779497-1.57079632675     		φ = -1.24112870
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.46231512} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -83.784485°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24112870 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.111436°
  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 35031 KachelY 102954 -1.46231512 -1.24112870 -83.784485 -71.111436
    Oben rechts KachelX + 1 35032 KachelY 102954 -1.46226719 -1.24112870 -83.781739 -71.111436
    Unten links KachelX 35031 KachelY + 1 102955 -1.46231512 -1.24114422 -83.784485 -71.112326
    Unten rechts KachelX + 1 35032 KachelY + 1 102955 -1.46226719 -1.24114422 -83.781739 -71.112326
  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(-1.24112870--1.24114422) × R
    1.55200000000466e-05 × 6371000     		dl = 98.8779200002969m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24112870--1.24114422) × R
    1.55200000000466e-05 × 6371000     		dr = 98.8779200002969m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.46231512--1.46226719) × cos(-1.24112870) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.323728571375944 × 6371000     		do = 98.8544137244186m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.46231512--1.46226719) × cos(-1.24114422) × R
    4.79300000000293e-05 × 0.323713887089041 × 6371000     		du = 98.849929700761m
  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(-1.24112870)-sin(-1.24114422))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.323728571375944-0.323713887089041)×R²
    abs(-1.46226719--1.46231512)×1.46842869022668e-05×R²
    4.79300000000293e-05×1.46842869022668e-05×6371000²
    4.79300000000293e-05×1.46842869022668e-05×40589641000000     		ar = 9774.29712665303m²