Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 9481 / 5361
↖ ↑ ↗
← N 81.735041°
W127.919311°		 ← 87.80 m → N 81.735041°
W127.913818°		 →
↑
87.86 m
↓
↑
87.86 m
↓
N 81.734251°
W127.919311°		 ← 87.81 m →
7 714 m²		 N 81.734251°
W127.913818°
↙ ↓ ↘

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 9481 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5361 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.144676208496094 y=0.0818099975585938 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.144676208496094 × 216)
    floor (0.144676208496094 × 65536)
    floor (9481.5)     		tx = 9481
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0818099975585938 × 216)
    floor (0.0818099975585938 × 65536)
    floor (5361.5)     		ty = 5361
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 9481 / 5361 ti = "16/9481/5361"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/9481/5361.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9481 ÷ 216
    9481 ÷ 65536     		x = 0.144668579101562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5361 ÷ 216
    5361 ÷ 65536     		y = 0.0818023681640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.144668579101562 × 2 - 1) × π
    -0.710662841796875 × 3.1415926535     		Λ = -2.23261316
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0818023681640625 × 2 - 1) × π
    0.836395263671875 × 3.1415926535     		Φ = 2.62761321577376
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.23261316} λ = -2.23261316}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.62761321577376))-π/2
    2×atan(13.8406956931704)-π/2
    2×1.49867095122147-π/2
    2.99734190244295-1.57079632675     		φ = 1.42654558
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.23261316} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -127.919311°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.42654558 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.735041°
  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 9481 KachelY 5361 -2.23261316 1.42654558 -127.919311 81.735041
    Oben rechts KachelX + 1 9482 KachelY 5361 -2.23251729 1.42654558 -127.913818 81.735041
    Unten links KachelX 9481 KachelY + 1 5362 -2.23261316 1.42653179 -127.919311 81.734251
    Unten rechts KachelX + 1 9482 KachelY + 1 5362 -2.23251729 1.42653179 -127.913818 81.734251
  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(1.42654558-1.42653179) × R
    1.37899999999025e-05 × 6371000     		dl = 87.8560899993788m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.42654558-1.42653179) × R
    1.37899999999025e-05 × 6371000     		dr = 87.8560899993788m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.23261316--2.23251729) × cos(1.42654558) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.143750998750845 × 6371000     		do = 87.8013519622996m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.23261316--2.23251729) × cos(1.42653179) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.143764645512713 × 6371000     		du = 87.8096872375487m
  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(1.42654558)-sin(1.42653179))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.143750998750845-0.143764645512713)×R²
    abs(-2.23251729--2.23261316)×1.36467618679914e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.36467618679914e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.36467618679914e-05×40589641000000     		ar = 7714.24963246671m²