Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50084 / 51027
↖ ↑ ↗
← S 70.294674°
E 95.119629°		 ← 205.95 m → S 70.294674°
E 95.125122°		 →
↑
205.91 m
↓
↑
205.91 m
↓
S 70.296526°
E 95.119629°		 ← 205.93 m →
42 405 m²		 S 70.296526°
E 95.125122°
↙ ↓ ↘

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 50084 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51027 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.764228820800781 y=0.778617858886719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.764228820800781 × 216)
    floor (0.764228820800781 × 65536)
    floor (50084.5)     		tx = 50084
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.778617858886719 × 216)
    floor (0.778617858886719 × 65536)
    floor (51027.5)     		ty = 51027
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50084 / 51027 ti = "16/50084/51027"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50084/51027.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50084 ÷ 216
    50084 ÷ 65536     		x = 0.76422119140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51027 ÷ 216
    51027 ÷ 65536     		y = 0.778610229492188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.76422119140625 × 2 - 1) × π
    0.5284423828125 × 3.1415926535     		Λ = 1.66015071
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.778610229492188 × 2 - 1) × π
    -0.557220458984375 × 3.1415926535     		Φ = -1.75055970032521
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.66015071} λ = 1.66015071}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.75055970032521))-π/2
    2×atan(0.173676709331305)-π/2
    2×0.171961409478093-π/2
    0.343922818956186-1.57079632675     		φ = -1.22687351
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.66015071} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.119629°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22687351 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.294674°
  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 50084 KachelY 51027 1.66015071 -1.22687351 95.119629 -70.294674
    Oben rechts KachelX + 1 50085 KachelY 51027 1.66024658 -1.22687351 95.125122 -70.294674
    Unten links KachelX 50084 KachelY + 1 51028 1.66015071 -1.22690583 95.119629 -70.296526
    Unten rechts KachelX + 1 50085 KachelY + 1 51028 1.66024658 -1.22690583 95.125122 -70.296526
  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(-1.22687351--1.22690583) × R
    3.23200000000856e-05 × 6371000     		dl = 205.910720000545m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22687351--1.22690583) × R
    3.23200000000856e-05 × 6371000     		dr = 205.910720000545m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.66015071-1.66024658) × cos(-1.22687351) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.337182770562764 × 6371000     		do = 205.947112514448m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.66015071-1.66024658) × cos(-1.22690583) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.337152343071512 × 6371000     		du = 205.928527774919m
  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(-1.22687351)-sin(-1.22690583))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.337182770562764-0.337152343071512)×R²
    abs(1.66024658-1.66015071)×3.04274912513169e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.04274912513169e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.04274912513169e-05×40589641000000     		ar = 42404.8048251827m²