Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 57327 / 9105
↖ ↑ ↗
← N 78.187462°
E134.906616°		 ← 125.03 m → N 78.187462°
E134.912109°		 →
↑
125.06 m
↓
↑
125.06 m
↓
N 78.186337°
E134.906616°		 ← 125.05 m →
15 638 m²		 N 78.186337°
E134.912109°
↙ ↓ ↘

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 57327 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9105 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.874748229980469 y=0.138938903808594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.874748229980469 × 216)
    floor (0.874748229980469 × 65536)
    floor (57327.5)     		tx = 57327
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.138938903808594 × 216)
    floor (0.138938903808594 × 65536)
    floor (9105.5)     		ty = 9105
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 57327 / 9105 ti = "16/57327/9105"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/57327/9105.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57327 ÷ 216
    57327 ÷ 65536     		x = 0.874740600585938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9105 ÷ 216
    9105 ÷ 65536     		y = 0.138931274414062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.874740600585938 × 2 - 1) × π
    0.749481201171875 × 3.1415926535     		Λ = 2.35456464
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.138931274414062 × 2 - 1) × π
    0.722137451171875 × 3.1415926535     		Φ = 2.26866171141878
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.35456464} λ = 2.35456464}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.26866171141878))-π/2
    2×atan(9.66645564660728)-π/2
    2×1.4677124838939-π/2
    2.93542496778779-1.57079632675     		φ = 1.36462864
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.35456464} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.906616°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36462864 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.187462°
  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 57327 KachelY 9105 2.35456464 1.36462864 134.906616 78.187462
    Oben rechts KachelX + 1 57328 KachelY 9105 2.35466051 1.36462864 134.912109 78.187462
    Unten links KachelX 57327 KachelY + 1 9106 2.35456464 1.36460901 134.906616 78.186337
    Unten rechts KachelX + 1 57328 KachelY + 1 9106 2.35466051 1.36460901 134.912109 78.186337
  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(1.36462864-1.36460901) × R
    1.96300000001592e-05 × 6371000     		dl = 125.062730001015m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36462864-1.36460901) × R
    1.96300000001592e-05 × 6371000     		dr = 125.062730001015m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.35456464-2.35466051) × cos(1.36462864) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.204710257446874 × 6371000     		do = 125.034521642099m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.35456464-2.35466051) × cos(1.36460901) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.204729471695352 × 6371000     		du = 125.04625747008m
  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(1.36462864)-sin(1.36460901))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.204710257446874-0.204729471695352)×R²
    abs(2.35466051-2.35456464)×1.92142484787272e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.92142484787272e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.92142484787272e-05×40589641000000     		ar = 15637.8924791755m²