Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 49056 / 51364
↖ ↑ ↗
← S 70.909456°
E 89.472656°		 ← 199.79 m → S 70.909456°
E 89.478150°		 →
↑
199.73 m
↓
↑
199.73 m
↓
S 70.911252°
E 89.472656°		 ← 199.77 m →
39 902 m²		 S 70.911252°
E 89.478150°
↙ ↓ ↘

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 49056 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51364 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.748542785644531 y=0.783760070800781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.748542785644531 × 216)
    floor (0.748542785644531 × 65536)
    floor (49056.5)     		tx = 49056
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.783760070800781 × 216)
    floor (0.783760070800781 × 65536)
    floor (51364.5)     		ty = 51364
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 49056 / 51364 ti = "16/49056/51364"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/49056/51364.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49056 ÷ 216
    49056 ÷ 65536     		x = 0.74853515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51364 ÷ 216
    51364 ÷ 65536     		y = 0.78375244140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.74853515625 × 2 - 1) × π
    0.4970703125 × 3.1415926535     		Λ = 1.56159244
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.78375244140625 × 2 - 1) × π
    -0.5675048828125 × 3.1415926535     		Φ = -1.78286917066913
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.56159244} λ = 1.56159244}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.78286917066913))-π/2
    2×atan(0.168154989105823)-π/2
    2×0.166596424498114-π/2
    0.333192848996228-1.57079632675     		φ = -1.23760348
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.56159244} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 89.472656°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.23760348 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.909456°
  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 49056 KachelY 51364 1.56159244 -1.23760348 89.472656 -70.909456
    Oben rechts KachelX + 1 49057 KachelY 51364 1.56168832 -1.23760348 89.478150 -70.909456
    Unten links KachelX 49056 KachelY + 1 51365 1.56159244 -1.23763483 89.472656 -70.911252
    Unten rechts KachelX + 1 49057 KachelY + 1 51365 1.56168832 -1.23763483 89.478150 -70.911252
  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(-1.23760348--1.23763483) × R
    3.13499999999856e-05 × 6371000     		dl = 199.730849999908m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.23760348--1.23763483) × R
    3.13499999999856e-05 × 6371000     		dr = 199.730849999908m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.56159244-1.56168832) × cos(-1.23760348) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.327061939837396 × 6371000     		do = 199.786270001213m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.56159244-1.56168832) × cos(-1.23763483) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.327032313835656 × 6371000     		du = 199.768172914204m
  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(-1.23760348)-sin(-1.23763483))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.327061939837396-0.327032313835656)×R²
    abs(1.56168832-1.56159244)×2.96260017398908e-05×R²
    9.58799999999371e-05×2.96260017398908e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×2.96260017398908e-05×40589641000000     		ar = 39901.6742557095m²