Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 9092 / 26380
↖ ↑ ↗
← S 73.264704°
W 80.112305°		 ← 351.77 m → S 73.264704°
W 80.101318°		 →
↑
351.74 m
↓
↑
351.74 m
↓
S 73.267867°
W 80.112305°		 ← 351.71 m →
123 722 m²		 S 73.267867°
W 80.101318°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 9092 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 26380 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.277481079101562 y=0.805068969726562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.277481079101562 × 215)
    floor (0.277481079101562 × 32768)
    floor (9092.5)     		tx = 9092
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.805068969726562 × 215)
    floor (0.805068969726562 × 32768)
    floor (26380.5)     		ty = 26380
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 9092 / 26380 ti = "15/9092/26380"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/9092/26380.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9092 ÷ 215
    9092 ÷ 32768     		x = 0.2774658203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 26380 ÷ 215
    26380 ÷ 32768     		y = 0.8050537109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.2774658203125 × 2 - 1) × π
    -0.445068359375 × 3.1415926535     		Λ = -1.39822349
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.8050537109375 × 2 - 1) × π
    -0.610107421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.91670899440833
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.39822349} λ = -1.39822349}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.91670899440833))-π/2
    2×atan(0.147090241263476)-π/2
    2×0.14604301023991-π/2
    0.292086020479819-1.57079632675     		φ = -1.27871031
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.39822349} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.112305°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.27871031 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -73.264704°
  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 9092 KachelY 26380 -1.39822349 -1.27871031 -80.112305 -73.264704
    Oben rechts KachelX + 1 9093 KachelY 26380 -1.39803174 -1.27871031 -80.101318 -73.264704
    Unten links KachelX 9092 KachelY + 1 26381 -1.39822349 -1.27876552 -80.112305 -73.267867
    Unten rechts KachelX + 1 9093 KachelY + 1 26381 -1.39803174 -1.27876552 -80.101318 -73.267867
  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(-1.27871031--1.27876552) × R
    5.52100000001943e-05 × 6371000     		dl = 351.742910001238m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.27871031--1.27876552) × R
    5.52100000001943e-05 × 6371000     		dr = 351.742910001238m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.39822349--1.39803174) × cos(-1.27871031) × R
    0.000191749999999935 × 0.287950514317585 × 6371000     		do = 351.77165034793m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.39822349--1.39803174) × cos(-1.27876552) × R
    0.000191749999999935 × 0.287897642282298 × 6371000     		du = 351.707059794396m
  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(-1.27871031)-sin(-1.27876552))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.287950514317585-0.287897642282298)×R²
    abs(-1.39803174--1.39822349)×5.28720352870882e-05×R²
    0.000191749999999935×5.28720352870882e-05×6371000²
    0.000191749999999935×5.28720352870882e-05×40589641000000     		ar = 123721.824345518m²