Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 81125 / 114938
↖ ↑ ↗
← S 79.299580°
E 42.816467°		 ← 56.71 m → S 79.299580°
E 42.819214°		 →
↑
56.70 m
↓
↑
56.70 m
↓
S 79.300090°
E 42.816467°		 ← 56.71 m →
3 215 m²		 S 79.300090°
E 42.819214°
↙ ↓ ↘

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 81125 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 114938 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.618938446044922 y=0.876911163330078 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.618938446044922 × 217)
    floor (0.618938446044922 × 131072)
    floor (81125.5)     		tx = 81125
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.876911163330078 × 217)
    floor (0.876911163330078 × 131072)
    floor (114938.5)     		ty = 114938
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 81125 / 114938 ti = "17/81125/114938"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/81125/114938.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 81125 ÷ 217
    81125 ÷ 131072     		x = 0.618934631347656
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 114938 ÷ 217
    114938 ÷ 131072     		y = 0.876907348632812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.618934631347656 × 2 - 1) × π
    0.237869262695312 × 3.1415926535     		Λ = 0.74728833
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.876907348632812 × 2 - 1) × π
    -0.753814697265625 × 3.1415926535     		Φ = -2.36817871503001
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.74728833} λ = 0.74728833}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.36817871503001))-π/2
    2×atan(0.0936511364554541)-π/2
    2×0.0933787780613693-π/2
    0.186757556122739-1.57079632675     		φ = -1.38403877
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.74728833} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 42.816467°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.38403877 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -79.299580°
  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 81125 KachelY 114938 0.74728833 -1.38403877 42.816467 -79.299580
    Oben rechts KachelX + 1 81126 KachelY 114938 0.74733627 -1.38403877 42.819214 -79.299580
    Unten links KachelX 81125 KachelY + 1 114939 0.74728833 -1.38404767 42.816467 -79.300090
    Unten rechts KachelX + 1 81126 KachelY + 1 114939 0.74733627 -1.38404767 42.819214 -79.300090
  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(-1.38403877--1.38404767) × R
    8.89999999986735e-06 × 6371000     		dl = 56.7018999991549m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.38403877--1.38404767) × R
    8.89999999986735e-06 × 6371000     		dr = 56.7018999991549m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.74728833-0.74733627) × cos(-1.38403877) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.185673814818987 × 6371000     		do = 56.7095622898062m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.74728833-0.74733627) × cos(-1.38404767) × R
    4.79400000000796e-05 × 0.185665069569852 × 6371000     		du = 56.7068912656175m
  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(-1.38403877)-sin(-1.38404767))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.185673814818987-0.185665069569852)×R²
    abs(0.74733627-0.74728833)×8.74524913527241e-06×R²
    4.79400000000796e-05×8.74524913527241e-06×6371000²
    4.79400000000796e-05×8.74524913527241e-06×40589641000000     		ar = 3215.46420390131m²