Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 61063 / 57959
↖ ↑ ↗
← S 79.787984°
E155.429077°		 ← 108.29 m → S 79.787984°
E155.434570°		 →
↑
108.31 m
↓
↑
108.31 m
↓
S 79.788958°
E155.429077°		 ← 108.28 m →
11 728 m²		 S 79.788958°
E155.434570°
↙ ↓ ↘

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 61063 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 57959 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.931755065917969 y=0.884391784667969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.931755065917969 × 216)
    floor (0.931755065917969 × 65536)
    floor (61063.5)     		tx = 61063
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.884391784667969 × 216)
    floor (0.884391784667969 × 65536)
    floor (57959.5)     		ty = 57959
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 61063 / 57959 ti = "16/61063/57959"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/61063/57959.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61063 ÷ 216
    61063 ÷ 65536     		x = 0.931747436523438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 57959 ÷ 216
    57959 ÷ 65536     		y = 0.884384155273438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.931747436523438 × 2 - 1) × π
    0.863494873046875 × 3.1415926535     		Λ = 2.71274915
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.884384155273438 × 2 - 1) × π
    -0.768768310546875 × 3.1415926535     		Φ = -2.41515687665767
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.71274915} λ = 2.71274915}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.41515687665767))-π/2
    2×atan(0.0893533203719387)-π/2
    2×0.0891166536298941-π/2
    0.178233307259788-1.57079632675     		φ = -1.39256302
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.71274915} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 155.429077°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.39256302 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -79.787984°
  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 61063 KachelY 57959 2.71274915 -1.39256302 155.429077 -79.787984
    Oben rechts KachelX + 1 61064 KachelY 57959 2.71284502 -1.39256302 155.434570 -79.787984
    Unten links KachelX 61063 KachelY + 1 57960 2.71274915 -1.39258002 155.429077 -79.788958
    Unten rechts KachelX + 1 61064 KachelY + 1 57960 2.71284502 -1.39258002 155.434570 -79.788958
  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(-1.39256302--1.39258002) × R
    1.69999999999337e-05 × 6371000     		dl = 108.306999999578m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.39256302--1.39258002) × R
    1.69999999999337e-05 × 6371000     		dr = 108.306999999578m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.71274915-2.71284502) × cos(-1.39256302) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.177291144969162 × 6371000     		do = 108.287263076459m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.71274915-2.71284502) × cos(-1.39258002) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.177274414249936 × 6371000     		du = 108.277044157772m
  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(-1.39256302)-sin(-1.39258002))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.177291144969162-0.177274414249936)×R²
    abs(2.71284502-2.71274915)×1.67307192263377e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.67307192263377e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.67307192263377e-05×40589641000000     		ar = 11727.7152120603m²