Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 9480 / 7926
↖ ↑ ↗
← N 79.442440°
W127.924805°		 ← 111.92 m → N 79.442440°
W127.919311°		 →
↑
111.94 m
↓
↑
111.94 m
↓
N 79.441434°
W127.924805°		 ← 111.93 m →
12 529 m²		 N 79.441434°
W127.919311°
↙ ↓ ↘

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 9480 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7926 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.144660949707031 y=0.120948791503906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.144660949707031 × 216)
    floor (0.144660949707031 × 65536)
    floor (9480.5)     		tx = 9480
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.120948791503906 × 216)
    floor (0.120948791503906 × 65536)
    floor (7926.5)     		ty = 7926
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 9480 / 7926 ti = "16/9480/7926"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/9480/7926.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9480 ÷ 216
    9480 ÷ 65536     		x = 0.1446533203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7926 ÷ 216
    7926 ÷ 65536     		y = 0.120941162109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1446533203125 × 2 - 1) × π
    -0.710693359375 × 3.1415926535     		Λ = -2.23270904
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.120941162109375 × 2 - 1) × π
    0.75811767578125 × 3.1415926535     		Φ = 2.38169692072287
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.23270904} λ = -2.23270904}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.38169692072287))-π/2
    2×atan(10.8232534928875)-π/2
    2×1.4786642375309-π/2
    2.95732847506179-1.57079632675     		φ = 1.38653215
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.23270904} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -127.924805°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38653215 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.442440°
  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 9480 KachelY 7926 -2.23270904 1.38653215 -127.924805 79.442440
    Oben rechts KachelX + 1 9481 KachelY 7926 -2.23261316 1.38653215 -127.919311 79.442440
    Unten links KachelX 9480 KachelY + 1 7927 -2.23270904 1.38651458 -127.924805 79.441434
    Unten rechts KachelX + 1 9481 KachelY + 1 7927 -2.23261316 1.38651458 -127.919311 79.441434
  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(1.38653215-1.38651458) × R
    1.75700000000223e-05 × 6371000     		dl = 111.938470000142m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38653215-1.38651458) × R
    1.75700000000223e-05 × 6371000     		dr = 111.938470000142m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.23270904--2.23261316) × cos(1.38653215) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.183223216493341 × 6371000     		do = 111.922172965244m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.23270904--2.23261316) × cos(1.38651458) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.183240489028444 × 6371000     		du = 111.932723918876m
  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(1.38653215)-sin(1.38651458))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.183223216493341-0.183240489028444)×R²
    abs(-2.23261316--2.23270904)×1.72725351030856e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.72725351030856e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.72725351030856e-05×40589641000000     		ar = 12528.9873299939m²