Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 7129 / 9207
↖ ↑ ↗
← N 78.072211°
W140.839233°		 ← 126.25 m → N 78.072211°
W140.833740°		 →
↑
126.21 m
↓
↑
126.21 m
↓
N 78.071076°
W140.839233°		 ← 126.26 m →
15 935 m²		 N 78.071076°
W140.833740°
↙ ↓ ↘

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 7129 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9207 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.108787536621094 y=0.140495300292969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.108787536621094 × 216)
    floor (0.108787536621094 × 65536)
    floor (7129.5)     		tx = 7129
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.140495300292969 × 216)
    floor (0.140495300292969 × 65536)
    floor (9207.5)     		ty = 9207
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 7129 / 9207 ti = "16/7129/9207"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/7129/9207.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7129 ÷ 216
    7129 ÷ 65536     		x = 0.108779907226562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9207 ÷ 216
    9207 ÷ 65536     		y = 0.140487670898438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.108779907226562 × 2 - 1) × π
    -0.782440185546875 × 3.1415926535     		Λ = -2.45810834
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.140487670898438 × 2 - 1) × π
    0.719024658203125 × 3.1415926535     		Φ = 2.25888258389629
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.45810834} λ = -2.45810834}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.25888258389629))-π/2
    2×atan(9.57238684919071)-π/2
    2×1.46670673486433-π/2
    2.93341346972865-1.57079632675     		φ = 1.36261714
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.45810834} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -140.839233°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36261714 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.072211°
  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 7129 KachelY 9207 -2.45810834 1.36261714 -140.839233 78.072211
    Oben rechts KachelX + 1 7130 KachelY 9207 -2.45801246 1.36261714 -140.833740 78.072211
    Unten links KachelX 7129 KachelY + 1 9208 -2.45810834 1.36259733 -140.839233 78.071076
    Unten rechts KachelX + 1 7130 KachelY + 1 9208 -2.45801246 1.36259733 -140.833740 78.071076
  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(1.36261714-1.36259733) × R
    1.98099999999535e-05 × 6371000     		dl = 126.209509999704m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36261714-1.36259733) × R
    1.98099999999535e-05 × 6371000     		dr = 126.209509999704m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.45810834--2.45801246) × cos(1.36261714) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.206678743665789 × 6371000     		do = 126.250016452705m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.45810834--2.45801246) × cos(1.36259733) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.206698125904746 × 6371000     		du = 126.261856122057m
  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(1.36261714)-sin(1.36259733))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.206678743665789-0.206698125904746)×R²
    abs(-2.45801246--2.45810834)×1.93822389570331e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.93822389570331e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.93822389570331e-05×40589641000000     		ar = 15934.6998541846m²