Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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10 / 940 / 935
↖ ↑ ↗
← S 81.466261°
E150.468750°		 ← 5 800.92 m → S 81.466261°
E150.820312°		 →
↑
5 783.34 m
↓
↑
5 783.34 m
↓
S 81.518272°
E150.468750°		 ← 5 765.83 m →
33 447 224 m²		 S 81.518272°
E150.820312°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 10 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 940 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 935 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.91845703125 y=0.91357421875 und der Vergrößerungsstufe zoom=10 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.91845703125 × 210)
    floor (0.91845703125 × 1024)
    floor (940.5)     		tx = 940
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.91357421875 × 210)
    floor (0.91357421875 × 1024)
    floor (935.5)     		ty = 935
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 10 / 940 / 935 ti = "10/940/935"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/10/940/935.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 940 ÷ 210
    940 ÷ 1024     		x = 0.91796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 935 ÷ 210
    935 ÷ 1024     		y = 0.9130859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.91796875 × 2 - 1) × π
    0.8359375 × 3.1415926535     		Λ = 2.62617511
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.9130859375 × 2 - 1) × π
    -0.826171875 × 3.1415926535     		Φ = -2.59549549302832
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.62617511} λ = 2.62617511}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.59549549302832))-π/2
    2×atan(0.0746088987250138)-π/2
    2×0.0744709227502248-π/2
    0.14894184550045-1.57079632675     		φ = -1.42185448
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.62617511} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 150.468750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42185448 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.466261°
  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 940 KachelY 935 2.62617511 -1.42185448 150.468750 -81.466261
    Oben rechts KachelX + 1 941 KachelY 935 2.63231103 -1.42185448 150.820312 -81.466261
    Unten links KachelX 940 KachelY + 1 936 2.62617511 -1.42276224 150.468750 -81.518272
    Unten rechts KachelX + 1 941 KachelY + 1 936 2.63231103 -1.42276224 150.820312 -81.518272
  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(-1.42185448--1.42276224) × R
    0.000907760000000035 × 6371000     		dl = 5783.33896000022m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42185448--1.42276224) × R
    0.000907760000000035 × 6371000     		dr = 5783.33896000022m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.62617511-2.63231103) × cos(-1.42185448) × R
    0.00613591999999974 × 0.148391777721568 × 6371000     		do = 5800.92340902066m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.62617511-2.63231103) × cos(-1.42276224) × R
    0.00613591999999974 × 0.147494006831501 × 6371000     		du = 5765.82779757851m
  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(-1.42185448)-sin(-1.42276224))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.148391777721568-0.147494006831501)×R²
    abs(2.63231103-2.62617511)×0.000897770890066818×R²
    0.00613591999999974×0.000897770890066818×6371000²
    0.00613591999999974×0.000897770890066818×40589641000000     		ar = 33447223.7436492m²