Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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10 / 447 / 961
↖ ↑ ↗
← S 82.720964°
W 22.851562°		 ← 4 953.01 m → S 82.720964°
W 22.500000°		 →
↑
4 937.97 m
↓
↑
4 937.97 m
↓
S 82.765373°
W 22.851562°		 ← 4 922.96 m →
24 383 636 m²		 S 82.765373°
W 22.500000°
↙ ↓ ↘

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 447 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 961 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.43701171875 y=0.93896484375 und der Vergrößerungsstufe zoom=10 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.43701171875 × 210)
    floor (0.43701171875 × 1024)
    floor (447.5)     		tx = 447
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.93896484375 × 210)
    floor (0.93896484375 × 1024)
    floor (961.5)     		ty = 961
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 10 / 447 / 961 ti = "10/447/961"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/10/447/961.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 447 ÷ 210
    447 ÷ 1024     		x = 0.4365234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 961 ÷ 210
    961 ÷ 1024     		y = 0.9384765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4365234375 × 2 - 1) × π
    -0.126953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.39883500
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.9384765625 × 2 - 1) × π
    -0.876953125 × 3.1415926535     		Φ = -2.75502949496387
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39883500} λ = -0.39883500}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.75502949496387))-π/2
    2×atan(0.0636071435507032)-π/2
    2×0.0635215691379293-π/2
    0.127043138275859-1.57079632675     		φ = -1.44375319
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39883500} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.851562°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.44375319 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -82.720964°
  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 447 KachelY 961 -0.39883500 -1.44375319 -22.851562 -82.720964
    Oben rechts KachelX + 1 448 KachelY 961 -0.39269908 -1.44375319 -22.500000 -82.720964
    Unten links KachelX 447 KachelY + 1 962 -0.39883500 -1.44452826 -22.851562 -82.765373
    Unten rechts KachelX + 1 448 KachelY + 1 962 -0.39269908 -1.44452826 -22.500000 -82.765373
  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(-1.44375319--1.44452826) × R
    0.000775069999999989 × 6371000     		dl = 4937.97096999993m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.44375319--1.44452826) × R
    0.000775069999999989 × 6371000     		dr = 4937.97096999993m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39883500--0.39269908) × cos(-1.44375319) × R
    0.00613592000000002 × 0.126701667315055 × 6371000     		do = 4953.01477733465m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39883500--0.39269908) × cos(-1.44452826) × R
    0.00613592000000002 × 0.125932805725766 × 6371000     		du = 4922.95848135863m
  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(-1.44375319)-sin(-1.44452826))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.126701667315055-0.125932805725766)×R²
    abs(-0.39269908--0.39883500)×0.000768861589289627×R²
    0.00613592000000002×0.000768861589289627×6371000²
    0.00613592000000002×0.000768861589289627×40589641000000     		ar = 24383635.8466495m²