Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 37670 / 103224
↖ ↑ ↗
← S 71.350041°
W 76.536255°		 ← 97.65 m → S 71.350041°
W 76.533508°		 →
↑
97.67 m
↓
↑
97.67 m
↓
S 71.350920°
W 76.536255°		 ← 97.65 m →
9 537 m²		 S 71.350920°
W 76.533508°
↙ ↓ ↘

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 37670 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 103224 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.287403106689453 y=0.787540435791016 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.287403106689453 × 217)
    floor (0.287403106689453 × 131072)
    floor (37670.5)     		tx = 37670
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.787540435791016 × 217)
    floor (0.787540435791016 × 131072)
    floor (103224.5)     		ty = 103224
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 37670 / 103224 ti = "17/37670/103224"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/37670/103224.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37670 ÷ 217
    37670 ÷ 131072     		x = 0.287399291992188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 103224 ÷ 217
    103224 ÷ 131072     		y = 0.78753662109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.287399291992188 × 2 - 1) × π
    -0.425201416015625 × 3.1415926535     		Λ = -1.33580964
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.78753662109375 × 2 - 1) × π
    -0.5750732421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.80664587288068
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.33580964} λ = -1.33580964}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.80664587288068))-π/2
    2×atan(0.164203975179568)-π/2
    2×0.162751592457551-π/2
    0.325503184915102-1.57079632675     		φ = -1.24529314
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.33580964} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -76.536255°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24529314 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.350041°
  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 37670 KachelY 103224 -1.33580964 -1.24529314 -76.536255 -71.350041
    Oben rechts KachelX + 1 37671 KachelY 103224 -1.33576171 -1.24529314 -76.533508 -71.350041
    Unten links KachelX 37670 KachelY + 1 103225 -1.33580964 -1.24530847 -76.536255 -71.350920
    Unten rechts KachelX + 1 37671 KachelY + 1 103225 -1.33576171 -1.24530847 -76.533508 -71.350920
  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(-1.24529314--1.24530847) × R
    1.53299999998691e-05 × 6371000     		dl = 97.6674299991658m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24529314--1.24530847) × R
    1.53299999998691e-05 × 6371000     		dr = 97.6674299991658m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.33580964--1.33576171) × cos(-1.24529314) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.31978559074458 × 6371000     		do = 97.6503771541215m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.33580964--1.33576171) × cos(-1.24530847) × R
    4.79299999998073e-05 × 0.319771065686309 × 6371000     		du = 97.6459417528419m
  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(-1.24529314)-sin(-1.24530847))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.31978559074458-0.319771065686309)×R²
    abs(-1.33576171--1.33580964)×1.45250582712086e-05×R²
    4.79299999998073e-05×1.45250582712086e-05×6371000²
    4.79299999998073e-05×1.45250582712086e-05×40589641000000     		ar = 9537.04477821809m²