Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 48774 / 51337
↖ ↑ ↗
← S 70.860888°
E 87.923584°		 ← 200.25 m → S 70.860888°
E 87.929077°		 →
↑
200.24 m
↓
↑
200.24 m
↓
S 70.862689°
E 87.923584°		 ← 200.24 m →
40 097 m²		 S 70.862689°
E 87.929077°
↙ ↓ ↘

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 48774 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51337 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.744239807128906 y=0.783348083496094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.744239807128906 × 216)
    floor (0.744239807128906 × 65536)
    floor (48774.5)     		tx = 48774
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.783348083496094 × 216)
    floor (0.783348083496094 × 65536)
    floor (51337.5)     		ty = 51337
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 48774 / 51337 ti = "16/48774/51337"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/48774/51337.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48774 ÷ 216
    48774 ÷ 65536     		x = 0.744232177734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51337 ÷ 216
    51337 ÷ 65536     		y = 0.783340454101562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.744232177734375 × 2 - 1) × π
    0.48846435546875 × 3.1415926535     		Λ = 1.53455603
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.783340454101562 × 2 - 1) × π
    -0.566680908203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.78028057808965
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.53455603} λ = 1.53455603}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.78028057808965))-π/2
    2×atan(0.168590837736713)-π/2
    2×0.167020257690243-π/2
    0.334040515380485-1.57079632675     		φ = -1.23675581
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.53455603} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 87.923584°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.23675581 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.860888°
  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 48774 KachelY 51337 1.53455603 -1.23675581 87.923584 -70.860888
    Oben rechts KachelX + 1 48775 KachelY 51337 1.53465190 -1.23675581 87.929077 -70.860888
    Unten links KachelX 48774 KachelY + 1 51338 1.53455603 -1.23678724 87.923584 -70.862689
    Unten rechts KachelX + 1 48775 KachelY + 1 51338 1.53465190 -1.23678724 87.929077 -70.862689
  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(-1.23675581--1.23678724) × R
    3.14299999999434e-05 × 6371000     		dl = 200.24052999964m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.23675581--1.23678724) × R
    3.14299999999434e-05 × 6371000     		dr = 200.24052999964m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.53455603-1.53465190) × cos(-1.23675581) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.327862872848362 × 6371000     		do = 200.25463297284m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.53455603-1.53465190) × cos(-1.23678724) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.327833179969515 × 6371000     		du = 200.236496925585m
  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(-1.23675581)-sin(-1.23678724))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.327862872848362-0.327833179969515)×R²
    abs(1.53465190-1.53455603)×2.96928788472428e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.96928788472428e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.96928788472428e-05×40589641000000     		ar = 40097.2780590637m²