Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 57178 / 9035
↖ ↑ ↗
← N 78.265919°
E134.088135°		 ← 124.22 m → N 78.265919°
E134.093628°		 →
↑
124.23 m
↓
↑
124.23 m
↓
N 78.264802°
E134.088135°		 ← 124.23 m →
15 433 m²		 N 78.264802°
E134.093628°
↙ ↓ ↘

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 57178 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9035 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.872474670410156 y=0.137870788574219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.872474670410156 × 216)
    floor (0.872474670410156 × 65536)
    floor (57178.5)     		tx = 57178
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.137870788574219 × 216)
    floor (0.137870788574219 × 65536)
    floor (9035.5)     		ty = 9035
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 57178 / 9035 ti = "16/57178/9035"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/57178/9035.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57178 ÷ 216
    57178 ÷ 65536     		x = 0.872467041015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9035 ÷ 216
    9035 ÷ 65536     		y = 0.137863159179688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.872467041015625 × 2 - 1) × π
    0.74493408203125 × 3.1415926535     		Λ = 2.34027944
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.137863159179688 × 2 - 1) × π
    0.724273681640625 × 3.1415926535     		Φ = 2.27537287736559
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.34027944} λ = 2.34027944}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.27537287736559))-π/2
    2×atan(9.73154700973089)-π/2
    2×1.46839715465274-π/2
    2.93679430930549-1.57079632675     		φ = 1.36599798
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.34027944} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.088135°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36599798 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.265919°
  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 57178 KachelY 9035 2.34027944 1.36599798 134.088135 78.265919
    Oben rechts KachelX + 1 57179 KachelY 9035 2.34037531 1.36599798 134.093628 78.265919
    Unten links KachelX 57178 KachelY + 1 9036 2.34027944 1.36597848 134.088135 78.264802
    Unten rechts KachelX + 1 57179 KachelY + 1 9036 2.34037531 1.36597848 134.093628 78.264802
  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(1.36599798-1.36597848) × R
    1.94999999998391e-05 × 6371000     		dl = 124.234499998975m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36599798-1.36597848) × R
    1.94999999998391e-05 × 6371000     		dr = 124.234499998975m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.34027944-2.34037531) × cos(1.36599798) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.203369724981667 × 6371000     		do = 124.215740807063m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.34027944-2.34037531) × cos(1.36597848) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.203388817432284 × 6371000     		du = 124.227402242399m
  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(1.36599798)-sin(1.36597848))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.203369724981667-0.203388817432284)×R²
    abs(2.34037531-2.34027944)×1.90924506173473e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.90924506173473e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.90924506173473e-05×40589641000000     		ar = 15432.6048276401m²