Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 8687 / 7278
↖ ↑ ↗
← N 80.075106°
W132.280884°		 ← 105.27 m → N 80.075106°
W132.275391°		 →
↑
105.25 m
↓
↑
105.25 m
↓
N 80.074160°
W132.280884°		 ← 105.28 m →
11 080 m²		 N 80.074160°
W132.275391°
↙ ↓ ↘

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 8687 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7278 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.132560729980469 y=0.111061096191406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.132560729980469 × 216)
    floor (0.132560729980469 × 65536)
    floor (8687.5)     		tx = 8687
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.111061096191406 × 216)
    floor (0.111061096191406 × 65536)
    floor (7278.5)     		ty = 7278
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 8687 / 7278 ti = "16/8687/7278"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/8687/7278.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8687 ÷ 216
    8687 ÷ 65536     		x = 0.132553100585938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7278 ÷ 216
    7278 ÷ 65536     		y = 0.111053466796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.132553100585938 × 2 - 1) × π
    -0.734893798828125 × 3.1415926535     		Λ = -2.30873696
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.111053466796875 × 2 - 1) × π
    0.77789306640625 × 3.1415926535     		Φ = 2.44382314263046
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.30873696} λ = -2.30873696}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.44382314263046))-π/2
    2×atan(11.516987768304)-π/2
    2×1.48418528942258-π/2
    2.96837057884516-1.57079632675     		φ = 1.39757425
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.30873696} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -132.280884°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.39757425 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.075106°
  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 8687 KachelY 7278 -2.30873696 1.39757425 -132.280884 80.075106
    Oben rechts KachelX + 1 8688 KachelY 7278 -2.30864109 1.39757425 -132.275391 80.075106
    Unten links KachelX 8687 KachelY + 1 7279 -2.30873696 1.39755773 -132.280884 80.074160
    Unten rechts KachelX + 1 8688 KachelY + 1 7279 -2.30864109 1.39755773 -132.275391 80.074160
  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(1.39757425-1.39755773) × R
    1.65199999999643e-05 × 6371000     		dl = 105.248919999773m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.39757425-1.39755773) × R
    1.65199999999643e-05 × 6371000     		dr = 105.248919999773m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.30873696--2.30864109) × cos(1.39757425) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.172357095172972 × 6371000     		do = 105.273605804375m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.30873696--2.30864109) × cos(1.39755773) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.172373367919942 × 6371000     		du = 105.283544999209m
  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(1.39757425)-sin(1.39755773))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.172357095172972-0.172373367919942)×R²
    abs(-2.30864109--2.30873696)×1.62727469698865e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.62727469698865e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.62727469698865e-05×40589641000000     		ar = 11080.4563604697m²