Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 57156 / 9020
↖ ↑ ↗
← N 78.282664°
E133.967285°		 ← 124.04 m → N 78.282664°
E133.972778°		 →
↑
124.04 m
↓
↑
124.04 m
↓
N 78.281549°
E133.967285°		 ← 124.05 m →
15 387 m²		 N 78.281549°
E133.972778°
↙ ↓ ↘

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 57156 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9020 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.872138977050781 y=0.137641906738281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.872138977050781 × 216)
    floor (0.872138977050781 × 65536)
    floor (57156.5)     		tx = 57156
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.137641906738281 × 216)
    floor (0.137641906738281 × 65536)
    floor (9020.5)     		ty = 9020
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 57156 / 9020 ti = "16/57156/9020"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/57156/9020.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57156 ÷ 216
    57156 ÷ 65536     		x = 0.87213134765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9020 ÷ 216
    9020 ÷ 65536     		y = 0.13763427734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.87213134765625 × 2 - 1) × π
    0.7442626953125 × 3.1415926535     		Λ = 2.33817022
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.13763427734375 × 2 - 1) × π
    0.7247314453125 × 3.1415926535     		Φ = 2.27681098435419
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.33817022} λ = 2.33817022}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.27681098435419))-π/2
    2×atan(9.74555208347899)-π/2
    2×1.46854328545614-π/2
    2.93708657091228-1.57079632675     		φ = 1.36629024
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.33817022} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 133.967285°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36629024 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.282664°
  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 57156 KachelY 9020 2.33817022 1.36629024 133.967285 78.282664
    Oben rechts KachelX + 1 57157 KachelY 9020 2.33826609 1.36629024 133.972778 78.282664
    Unten links KachelX 57156 KachelY + 1 9021 2.33817022 1.36627077 133.967285 78.281549
    Unten rechts KachelX + 1 57157 KachelY + 1 9021 2.33826609 1.36627077 133.972778 78.281549
  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(1.36629024-1.36627077) × R
    1.94700000000214e-05 × 6371000     		dl = 124.043370000136m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36629024-1.36627077) × R
    1.94700000000214e-05 × 6371000     		dr = 124.043370000136m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.33817022-2.33826609) × cos(1.36629024) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.203083563945454 × 6371000     		do = 124.040957145893m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.33817022-2.33826609) × cos(1.36627077) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.203102628179605 × 6371000     		du = 124.052601346957m
  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(1.36629024)-sin(1.36627077))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.203083563945454-0.203102628179605)×R²
    abs(2.33826609-2.33817022)×1.90642341512115e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.90642341512115e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.90642341512115e-05×40589641000000     		ar = 15387.1805359363m²