Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 7143 / 9160
↖ ↑ ↗
← N 78.125454°
W140.762329°		 ← 125.69 m → N 78.125454°
W140.756836°		 →
↑
125.70 m
↓
↑
125.70 m
↓
N 78.124323°
W140.762329°		 ← 125.71 m →
15 801 m²		 N 78.124323°
W140.756836°
↙ ↓ ↘

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 7143 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9160 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.109001159667969 y=0.139778137207031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.109001159667969 × 216)
    floor (0.109001159667969 × 65536)
    floor (7143.5)     		tx = 7143
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.139778137207031 × 216)
    floor (0.139778137207031 × 65536)
    floor (9160.5)     		ty = 9160
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 7143 / 9160 ti = "16/7143/9160"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/7143/9160.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7143 ÷ 216
    7143 ÷ 65536     		x = 0.108993530273438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9160 ÷ 216
    9160 ÷ 65536     		y = 0.1397705078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.108993530273438 × 2 - 1) × π
    -0.782012939453125 × 3.1415926535     		Λ = -2.45676611
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1397705078125 × 2 - 1) × π
    0.720458984375 × 3.1415926535     		Φ = 2.26338865246057
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.45676611} λ = -2.45676611}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.26338865246057))-π/2
    2×atan(9.61561800879221)-π/2
    2×1.46717136410958-π/2
    2.93434272821917-1.57079632675     		φ = 1.36354640
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.45676611} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -140.762329°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36354640 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.125454°
  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 7143 KachelY 9160 -2.45676611 1.36354640 -140.762329 78.125454
    Oben rechts KachelX + 1 7144 KachelY 9160 -2.45667023 1.36354640 -140.756836 78.125454
    Unten links KachelX 7143 KachelY + 1 9161 -2.45676611 1.36352667 -140.762329 78.124323
    Unten rechts KachelX + 1 7144 KachelY + 1 9161 -2.45667023 1.36352667 -140.756836 78.124323
  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(1.36354640-1.36352667) × R
    1.97299999999956e-05 × 6371000     		dl = 125.699829999972m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36354640-1.36352667) × R
    1.97299999999956e-05 × 6371000     		dr = 125.699829999972m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.45676611--2.45667023) × cos(1.36354640) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.205769458343555 × 6371000     		do = 125.694578167877m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.45676611--2.45667023) × cos(1.36352667) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.205788766091282 × 6371000     		du = 125.706372334151m
  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(1.36354640)-sin(1.36352667))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.205769458343555-0.205788766091282)×R²
    abs(-2.45667023--2.45676611)×1.93077477269321e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.93077477269321e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.93077477269321e-05×40589641000000     		ar = 15800.5283707302m²