Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3088 / 7184
↖ ↑ ↗
← S 79.302640°
W 44.296875°		 ← 907.04 m → S 79.302640°
W 44.252930°		 →
↑
906.66 m
↓
↑
906.66 m
↓
S 79.310794°
W 44.296875°		 ← 906.35 m →
822 062 m²		 S 79.310794°
W 44.252930°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 13 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 3088 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7184 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.37701416015625 y=0.87701416015625 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.37701416015625 × 213)
    floor (0.37701416015625 × 8192)
    floor (3088.5)     		tx = 3088
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.87701416015625 × 213)
    floor (0.87701416015625 × 8192)
    floor (7184.5)     		ty = 7184
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3088 / 7184 ti = "13/3088/7184"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3088/7184.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3088 ÷ 213
    3088 ÷ 8192     		x = 0.376953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7184 ÷ 213
    7184 ÷ 8192     		y = 0.876953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.376953125 × 2 - 1) × π
    -0.24609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.77312632
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.876953125 × 2 - 1) × π
    -0.75390625 × 3.1415926535     		Φ = -2.36846633642773
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.77312632} λ = -0.77312632}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.36846633642773))-π/2
    2×atan(0.0936242042580125)-π/2
    2×0.0933520799532962-π/2
    0.186704159906592-1.57079632675     		φ = -1.38409217
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.77312632} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.296875°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.38409217 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -79.302640°
  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 3088 KachelY 7184 -0.77312632 -1.38409217 -44.296875 -79.302640
    Oben rechts KachelX + 1 3089 KachelY 7184 -0.77235933 -1.38409217 -44.252930 -79.302640
    Unten links KachelX 3088 KachelY + 1 7185 -0.77312632 -1.38423448 -44.296875 -79.310794
    Unten rechts KachelX + 1 3089 KachelY + 1 7185 -0.77235933 -1.38423448 -44.252930 -79.310794
  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(-1.38409217--1.38423448) × R
    0.000142309999999979 × 6371000     		dl = 906.657009999865m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.38409217--1.38423448) × R
    0.000142309999999979 × 6371000     		dr = 906.657009999865m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.77312632--0.77235933) × cos(-1.38409217) × R
    0.000766990000000023 × 0.18562134310359 × 6371000     		do = 907.03744755651m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.77312632--0.77235933) × cos(-1.38423448) × R
    0.000766990000000023 × 0.185481504380165 × 6371000     		du = 906.35412657281m
  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(-1.38409217)-sin(-1.38423448))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.18562134310359-0.185481504380165)×R²
    abs(-0.77235933--0.77312632)×0.00013983872342524×R²
    0.000766990000000023×0.00013983872342524×6371000²
    0.000766990000000023×0.00013983872342524×40589641000000     		ar = 822062.092667034m²