Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 57484 / 9156
↖ ↑ ↗
← N 78.129975°
E135.769043°		 ← 125.65 m → N 78.129975°
E135.774536°		 →
↑
125.64 m
↓
↑
125.64 m
↓
N 78.128845°
E135.769043°		 ← 125.66 m →
15 787 m²		 N 78.128845°
E135.774536°
↙ ↓ ↘

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 57484 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9156 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.877143859863281 y=0.139717102050781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.877143859863281 × 216)
    floor (0.877143859863281 × 65536)
    floor (57484.5)     		tx = 57484
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.139717102050781 × 216)
    floor (0.139717102050781 × 65536)
    floor (9156.5)     		ty = 9156
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 57484 / 9156 ti = "16/57484/9156"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/57484/9156.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 57484 ÷ 216
    57484 ÷ 65536     		x = 0.87713623046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9156 ÷ 216
    9156 ÷ 65536     		y = 0.13970947265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.87713623046875 × 2 - 1) × π
    0.7542724609375 × 3.1415926535     		Λ = 2.36961682
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.13970947265625 × 2 - 1) × π
    0.7205810546875 × 3.1415926535     		Φ = 2.26377214765753
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.36961682} λ = 2.36961682}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.26377214765753))-π/2
    2×atan(9.61930625928236)-π/2
    2×1.46721081250602-π/2
    2.93442162501205-1.57079632675     		φ = 1.36362530
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.36961682} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 135.769043°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36362530 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.129975°
  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 57484 KachelY 9156 2.36961682 1.36362530 135.769043 78.129975
    Oben rechts KachelX + 1 57485 KachelY 9156 2.36971270 1.36362530 135.774536 78.129975
    Unten links KachelX 57484 KachelY + 1 9157 2.36961682 1.36360558 135.769043 78.128845
    Unten rechts KachelX + 1 57485 KachelY + 1 9157 2.36971270 1.36360558 135.774536 78.128845
  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(1.36362530-1.36360558) × R
    1.97200000000564e-05 × 6371000     		dl = 125.636120000359m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36362530-1.36360558) × R
    1.97200000000564e-05 × 6371000     		dr = 125.636120000359m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.36961682-2.36971270) × cos(1.36362530) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.205692246124052 × 6371000     		do = 125.647412969319m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.36961682-2.36971270) × cos(1.36360558) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.205711544405928 × 6371000     		du = 125.659201353365m
  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(1.36362530)-sin(1.36360558))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.205692246124052-0.205711544405928)×R²
    abs(2.36971270-2.36961682)×1.92982818759124e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.92982818759124e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.92982818759124e-05×40589641000000     		ar = 15786.5939771662m²