Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 57301 / 9077
↖ ↑ ↗
← N 78.218907°
E134.763794°		 ← 124.71 m → N 78.218907°
E134.769287°		 →
↑
124.74 m
↓
↑
124.74 m
↓
N 78.217785°
E134.763794°		 ← 124.72 m →
15 557 m²		 N 78.217785°
E134.769287°
↙ ↓ ↘

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 57301 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9077 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.874351501464844 y=0.138511657714844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.874351501464844 × 216)
    floor (0.874351501464844 × 65536)
    floor (57301.5)     		tx = 57301
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.138511657714844 × 216)
    floor (0.138511657714844 × 65536)
    floor (9077.5)     		ty = 9077
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 57301 / 9077 ti = "16/57301/9077"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/57301/9077.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57301 ÷ 216
    57301 ÷ 65536     		x = 0.874343872070312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9077 ÷ 216
    9077 ÷ 65536     		y = 0.138504028320312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.874343872070312 × 2 - 1) × π
    0.748687744140625 × 3.1415926535     		Λ = 2.35207192
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.138504028320312 × 2 - 1) × π
    0.722991943359375 × 3.1415926535     		Φ = 2.2713461777975
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.35207192} λ = 2.35207192}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.2713461777975))-π/2
    2×atan(9.69243978295797)-π/2
    2×1.4679868921029-π/2
    2.9359737842058-1.57079632675     		φ = 1.36517746
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.35207192} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.763794°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36517746 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.218907°
  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 57301 KachelY 9077 2.35207192 1.36517746 134.763794 78.218907
    Oben rechts KachelX + 1 57302 KachelY 9077 2.35216779 1.36517746 134.769287 78.218907
    Unten links KachelX 57301 KachelY + 1 9078 2.35207192 1.36515788 134.763794 78.217785
    Unten rechts KachelX + 1 57302 KachelY + 1 9078 2.35216779 1.36515788 134.769287 78.217785
  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(1.36517746-1.36515788) × R
    1.9580000000019e-05 × 6371000     		dl = 124.744180000121m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36517746-1.36515788) × R
    1.9580000000019e-05 × 6371000     		dr = 124.744180000121m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.35207192-2.35216779) × cos(1.36517746) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.204173029216885 × 6371000     		do = 124.706389209523m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.35207192-2.35216779) × cos(1.36515788) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.204192196721445 × 6371000     		du = 124.71809648689m
  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(1.36517746)-sin(1.36515788))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.204173029216885-0.204192196721445)×R²
    abs(2.35216779-2.35207192)×1.9167504560158e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.9167504560158e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.9167504560158e-05×40589641000000     		ar = 15557.1264704905m²