Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 6318 / 6135
↖ ↑ ↗
← S 66.355136°
E 97.646485°		 ← 1 959.81 m → S 66.355136°
E 97.690430°		 →
↑
1 959.15 m
↓
↑
1 959.15 m
↓
S 66.372755°
E 97.646485°		 ← 1 958.43 m →
3 838 203 m²		 S 66.372755°
E 97.690430°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 13 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 6318 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6135 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.77130126953125 y=0.74896240234375 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.77130126953125 × 213)
    floor (0.77130126953125 × 8192)
    floor (6318.5)     		tx = 6318
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.74896240234375 × 213)
    floor (0.74896240234375 × 8192)
    floor (6135.5)     		ty = 6135
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 6318 / 6135 ti = "13/6318/6135"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/6318/6135.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6318 ÷ 213
    6318 ÷ 8192     		x = 0.771240234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6135 ÷ 213
    6135 ÷ 8192     		y = 0.7489013671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.771240234375 × 2 - 1) × π
    0.54248046875 × 3.1415926535     		Λ = 1.70425266
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7489013671875 × 2 - 1) × π
    -0.497802734375 × 3.1415926535     		Φ = -1.56389341320471
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.70425266} λ = 1.70425266}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.56389341320471))-π/2
    2×atan(0.209319515272673)-π/2
    2×0.206340362231591-π/2
    0.412680724463183-1.57079632675     		φ = -1.15811560
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.70425266} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 97.646485°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15811560 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.355136°
  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 6318 KachelY 6135 1.70425266 -1.15811560 97.646485 -66.355136
    Oben rechts KachelX + 1 6319 KachelY 6135 1.70501965 -1.15811560 97.690430 -66.355136
    Unten links KachelX 6318 KachelY + 1 6136 1.70425266 -1.15842311 97.646485 -66.372755
    Unten rechts KachelX + 1 6319 KachelY + 1 6136 1.70501965 -1.15842311 97.690430 -66.372755
  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(-1.15811560--1.15842311) × R
    0.000307510000000066 × 6371000     		dl = 1959.14621000042m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15811560--1.15842311) × R
    0.000307510000000066 × 6371000     		dr = 1959.14621000042m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.70425266-1.70501965) × cos(-1.15811560) × R
    0.000766990000000023 × 0.401066443142179 × 6371000     		do = 1959.80848325848m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.70425266-1.70501965) × cos(-1.15842311) × R
    0.000766990000000023 × 0.400784729966169 × 6371000     		du = 1958.43189371421m
  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(-1.15811560)-sin(-1.15842311))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.401066443142179-0.400784729966169)×R²
    abs(1.70501965-1.70425266)×0.000281713176010334×R²
    0.000766990000000023×0.000281713176010334×6371000²
    0.000766990000000023×0.000281713176010334×40589641000000     		ar = 3838202.92245461m²