Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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10 / 770 / 774
↖ ↑ ↗
← S 67.339861°
E 90.703125°		 ← 15.061 km → S 67.339861°
E 91.054688°		 →
↑
15.018 km
↓
↑
15.018 km
↓
S 67.474922°
E 90.703125°		 ← 14.976 km →
225.546 km²		 S 67.474922°
E 91.054688°
↙ ↓ ↘

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 770 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 774 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.75244140625 y=0.75634765625 und der Vergrößerungsstufe zoom=10 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.75244140625 × 210)
    floor (0.75244140625 × 1024)
    floor (770.5)     		tx = 770
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.75634765625 × 210)
    floor (0.75634765625 × 1024)
    floor (774.5)     		ty = 774
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 10 / 770 / 774 ti = "10/770/774"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/10/770/774.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 770 ÷ 210
    770 ÷ 1024     		x = 0.751953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 774 ÷ 210
    774 ÷ 1024     		y = 0.755859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.751953125 × 2 - 1) × π
    0.50390625 × 3.1415926535     		Λ = 1.58306817
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.755859375 × 2 - 1) × π
    -0.51171875 × 3.1415926535     		Φ = -1.6076118656582
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.58306817} λ = 1.58306817}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.6076118656582))-π/2
    2×atan(0.200365543002917)-π/2
    2×0.197747018785645-π/2
    0.39549403757129-1.57079632675     		φ = -1.17530229
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.58306817} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 90.703125°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17530229 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.339861°
  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 770 KachelY 774 1.58306817 -1.17530229 90.703125 -67.339861
    Oben rechts KachelX + 1 771 KachelY 774 1.58920410 -1.17530229 91.054688 -67.339861
    Unten links KachelX 770 KachelY + 1 775 1.58306817 -1.17765956 90.703125 -67.474922
    Unten rechts KachelX + 1 771 KachelY + 1 775 1.58920410 -1.17765956 91.054688 -67.474922
  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(-1.17530229--1.17765956) × R
    0.00235726999999986 × 6371000     		dl = 15018.1671699991m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17530229--1.17765956) × R
    0.00235726999999986 × 6371000     		dr = 15018.1671699991m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.58306817-1.58920410) × cos(-1.17530229) × R
    0.0061359299999999 × 0.385264136093535 × 6371000     		do = 15060.7494723675m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.58306817-1.58920410) × cos(-1.17765956) × R
    0.0061359299999999 × 0.383087763999222 × 6371000     		du = 14975.6707126276m
  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(-1.17530229)-sin(-1.17765956))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.385264136093535-0.383087763999222)×R²
    abs(1.58920410-1.58306817)×0.0021763720943126×R²
    0.0061359299999999×0.0021763720943126×6371000²
    0.0061359299999999×0.0021763720943126×40589641000000     		ar = 225546094.204694m²