Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50345 / 51045
↖ ↑ ↗
← S 70.327986°
E 96.553345°		 ← 205.61 m → S 70.327986°
E 96.558838°		 →
↑
205.59 m
↓
↑
205.59 m
↓
S 70.329835°
E 96.553345°		 ← 205.59 m →
42 270 m²		 S 70.329835°
E 96.558838°
↙ ↓ ↘

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 50345 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51045 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.768211364746094 y=0.778892517089844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.768211364746094 × 216)
    floor (0.768211364746094 × 65536)
    floor (50345.5)     		tx = 50345
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.778892517089844 × 216)
    floor (0.778892517089844 × 65536)
    floor (51045.5)     		ty = 51045
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50345 / 51045 ti = "16/50345/51045"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50345/51045.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50345 ÷ 216
    50345 ÷ 65536     		x = 0.768203735351562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51045 ÷ 216
    51045 ÷ 65536     		y = 0.778884887695312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.768203735351562 × 2 - 1) × π
    0.536407470703125 × 3.1415926535     		Λ = 1.68517377
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.778884887695312 × 2 - 1) × π
    -0.557769775390625 × 3.1415926535     		Φ = -1.75228542871153
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68517377} λ = 1.68517377}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.75228542871153))-π/2
    2×atan(0.17337724897191)-π/2
    2×0.171670702768408-π/2
    0.343341405536816-1.57079632675     		φ = -1.22745492
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68517377} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.553345°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22745492 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.327986°
  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 50345 KachelY 51045 1.68517377 -1.22745492 96.553345 -70.327986
    Oben rechts KachelX + 1 50346 KachelY 51045 1.68526964 -1.22745492 96.558838 -70.327986
    Unten links KachelX 50345 KachelY + 1 51046 1.68517377 -1.22748719 96.553345 -70.329835
    Unten rechts KachelX + 1 50346 KachelY + 1 51046 1.68526964 -1.22748719 96.558838 -70.329835
  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(-1.22745492--1.22748719) × R
    3.22699999999454e-05 × 6371000     		dl = 205.592169999652m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22745492--1.22748719) × R
    3.22699999999454e-05 × 6371000     		dr = 205.592169999652m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68517377-1.68526964) × cos(-1.22745492) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.336635351434419 × 6371000     		do = 205.612755605791m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68517377-1.68526964) × cos(-1.22748719) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.336604964694836 × 6371000     		du = 205.594195756883m
  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(-1.22745492)-sin(-1.22748719))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.336635351434419-0.336604964694836)×R²
    abs(1.68526964-1.68517377)×3.03867395833324e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.03867395833324e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.03867395833324e-05×40589641000000     		ar = 42270.4647286848m²