Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50754 / 47936
↖ ↑ ↗
← S 63.704723°
E 98.800049°		 ← 270.61 m → S 63.704723°
E 98.805542°		 →
↑
270.58 m
↓
↑
270.58 m
↓
S 63.707156°
E 98.800049°		 ← 270.58 m →
73 216 m²		 S 63.707156°
E 98.805542°
↙ ↓ ↘

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 50754 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47936 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.774452209472656 y=0.731452941894531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.774452209472656 × 216)
    floor (0.774452209472656 × 65536)
    floor (50754.5)     		tx = 50754
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.731452941894531 × 216)
    floor (0.731452941894531 × 65536)
    floor (47936.5)     		ty = 47936
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50754 / 47936 ti = "16/50754/47936"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50754/47936.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50754 ÷ 216
    50754 ÷ 65536     		x = 0.774444580078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47936 ÷ 216
    47936 ÷ 65536     		y = 0.7314453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.774444580078125 × 2 - 1) × π
    0.54888916015625 × 3.1415926535     		Λ = 1.72438615
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7314453125 × 2 - 1) × π
    -0.462890625 × 3.1415926535     		Φ = -1.45421378687402
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.72438615} λ = 1.72438615}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.45421378687402))-π/2
    2×atan(0.233583938485776)-π/2
    2×0.229469585675309-π/2
    0.458939171350619-1.57079632675     		φ = -1.11185716
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.72438615} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.800049°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.11185716 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.704723°
  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 50754 KachelY 47936 1.72438615 -1.11185716 98.800049 -63.704723
    Oben rechts KachelX + 1 50755 KachelY 47936 1.72448203 -1.11185716 98.805542 -63.704723
    Unten links KachelX 50754 KachelY + 1 47937 1.72438615 -1.11189963 98.800049 -63.707156
    Unten rechts KachelX + 1 50755 KachelY + 1 47937 1.72448203 -1.11189963 98.805542 -63.707156
  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(-1.11185716--1.11189963) × R
    4.24699999999056e-05 × 6371000     		dl = 270.576369999399m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.11185716--1.11189963) × R
    4.24699999999056e-05 × 6371000     		dr = 270.576369999399m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.72438615-1.72448203) × cos(-1.11185716) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.442997295098646 × 6371000     		do = 270.605553347454m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.72438615-1.72448203) × cos(-1.11189963) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.442959219369533 × 6371000     		du = 270.582294731973m
  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(-1.11185716)-sin(-1.11189963))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.442997295098646-0.442959219369533)×R²
    abs(1.72448203-1.72438615)×3.80757291131295e-05×R²
    9.58800000001592e-05×3.80757291131295e-05×6371000²
    9.58800000001592e-05×3.80757291131295e-05×40589641000000     		ar = 73216.3217218581m²