Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 60627 / 34029
↖ ↑ ↗
← N 65.094116°
W 13.482971°		 ← 128.62 m → N 65.094116°
W 13.480224°		 →
↑
128.57 m
↓
↑
128.57 m
↓
N 65.092959°
W 13.482971°		 ← 128.63 m →
16 537 m²		 N 65.092959°
W 13.480224°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 17 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 60627 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34029 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462551116943359 y=0.259624481201172 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462551116943359 × 217)
    floor (0.462551116943359 × 131072)
    floor (60627.5)     		tx = 60627
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.259624481201172 × 217)
    floor (0.259624481201172 × 131072)
    floor (34029.5)     		ty = 34029
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 60627 / 34029 ti = "17/60627/34029"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/60627/34029.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60627 ÷ 217
    60627 ÷ 131072     		x = 0.462547302246094
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34029 ÷ 217
    34029 ÷ 131072     		y = 0.259620666503906
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.462547302246094 × 2 - 1) × π
    -0.0749053955078125 × 3.1415926535     		Λ = -0.23532224
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.259620666503906 × 2 - 1) × π
    0.480758666992188 × 3.1415926535     		Φ = 1.51034789632911
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23532224} λ = -0.23532224}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.51034789632911))-π/2
    2×atan(4.52830590131154)-π/2
    2×1.35345148562085-π/2
    2.7069029712417-1.57079632675     		φ = 1.13610664
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23532224} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.482971°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.13610664 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 65.094116°
  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 60627 KachelY 34029 -0.23532224 1.13610664 -13.482971 65.094116
    Oben rechts KachelX + 1 60628 KachelY 34029 -0.23527430 1.13610664 -13.480224 65.094116
    Unten links KachelX 60627 KachelY + 1 34030 -0.23532224 1.13608646 -13.482971 65.092959
    Unten rechts KachelX + 1 60628 KachelY + 1 34030 -0.23527430 1.13608646 -13.480224 65.092959
  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(1.13610664-1.13608646) × R
    2.01799999999253e-05 × 6371000     		dl = 128.566779999524m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.13610664-1.13608646) × R
    2.01799999999253e-05 × 6371000     		dr = 128.566779999524m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23532224--0.23527430) × cos(1.13610664) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.42112896733202 × 6371000     		do = 128.623626482808m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23532224--0.23527430) × cos(1.13608646) × R
    4.79399999999963e-05 × 0.421147270521765 × 6371000     		du = 128.62921674808m
  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(1.13610664)-sin(1.13608646))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.42112896733202-0.421147270521765)×R²
    abs(-0.23527430--0.23532224)×1.83031897451613e-05×R²
    4.79399999999963e-05×1.83031897451613e-05×6371000²
    4.79399999999963e-05×1.83031897451613e-05×40589641000000     		ar = 16537.084850669m²