Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 57414 / 9138
↖ ↑ ↗
← N 78.150296°
E135.384522°		 ← 125.42 m → N 78.150296°
E135.390015°		 →
↑
125.44 m
↓
↑
125.44 m
↓
N 78.149167°
E135.384522°		 ← 125.43 m →
15 734 m²		 N 78.149167°
E135.390015°
↙ ↓ ↘

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 57414 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9138 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.876075744628906 y=0.139442443847656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.876075744628906 × 216)
    floor (0.876075744628906 × 65536)
    floor (57414.5)     		tx = 57414
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.139442443847656 × 216)
    floor (0.139442443847656 × 65536)
    floor (9138.5)     		ty = 9138
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 57414 / 9138 ti = "16/57414/9138"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/57414/9138.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57414 ÷ 216
    57414 ÷ 65536     		x = 0.876068115234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9138 ÷ 216
    9138 ÷ 65536     		y = 0.139434814453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.876068115234375 × 2 - 1) × π
    0.75213623046875 × 3.1415926535     		Λ = 2.36290566
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.139434814453125 × 2 - 1) × π
    0.72113037109375 × 3.1415926535     		Φ = 2.26549787604385
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.36290566} λ = 2.36290566}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.26549787604385))-π/2
    2×atan(9.63592090120693)-π/2
    2×1.46738814719188-π/2
    2.93477629438375-1.57079632675     		φ = 1.36397997
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.36290566} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 135.384522°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36397997 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.150296°
  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 57414 KachelY 9138 2.36290566 1.36397997 135.384522 78.150296
    Oben rechts KachelX + 1 57415 KachelY 9138 2.36300153 1.36397997 135.390015 78.150296
    Unten links KachelX 57414 KachelY + 1 9139 2.36290566 1.36396028 135.384522 78.149167
    Unten rechts KachelX + 1 57415 KachelY + 1 9139 2.36300153 1.36396028 135.390015 78.149167
  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(1.36397997-1.36396028) × R
    1.96900000000166e-05 × 6371000     		dl = 125.444990000106m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36397997-1.36396028) × R
    1.96900000000166e-05 × 6371000     		dr = 125.444990000106m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.36290566-2.36300153) × cos(1.36397997) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.205345147199392 × 6371000     		do = 125.422304538236m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.36290566-2.36300153) × cos(1.36396028) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.205364417558185 × 6371000     		du = 125.43407463771m
  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(1.36397997)-sin(1.36396028))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.205345147199392-0.205364417558185)×R²
    abs(2.36300153-2.36290566)×1.92703587929555e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.92703587929555e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.92703587929555e-05×40589641000000     		ar = 15734.3379891315m²