Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29024 / 44273
↖ ↑ ↗
← S 53.281637°
W 20.566406°		 ← 365.18 m → S 53.281637°
W 20.560913°		 →
↑
365.19 m
↓
↑
365.19 m
↓
S 53.284921°
W 20.566406°		 ← 365.15 m →
133 353 m²		 S 53.284921°
W 20.560913°
↙ ↓ ↘

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 29024 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44273 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.442878723144531 y=0.675559997558594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.442878723144531 × 216)
    floor (0.442878723144531 × 65536)
    floor (29024.5)     		tx = 29024
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.675559997558594 × 216)
    floor (0.675559997558594 × 65536)
    floor (44273.5)     		ty = 44273
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29024 / 44273 ti = "16/29024/44273"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29024/44273.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29024 ÷ 216
    29024 ÷ 65536     		x = 0.44287109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44273 ÷ 216
    44273 ÷ 65536     		y = 0.675552368164062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44287109375 × 2 - 1) × π
    -0.1142578125 × 3.1415926535     		Λ = -0.35895150
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.675552368164062 × 2 - 1) × π
    -0.351104736328125 × 3.1415926535     		Φ = -1.10302806025749
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35895150} λ = -0.35895150}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.10302806025749))-π/2
    2×atan(0.331864654531754)-π/2
    2×0.320428161594631-π/2
    0.640856323189263-1.57079632675     		φ = -0.92994000
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35895150} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.566406°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.92994000 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -53.281637°
  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 29024 KachelY 44273 -0.35895150 -0.92994000 -20.566406 -53.281637
    Oben rechts KachelX + 1 29025 KachelY 44273 -0.35885563 -0.92994000 -20.560913 -53.281637
    Unten links KachelX 29024 KachelY + 1 44274 -0.35895150 -0.92999732 -20.566406 -53.284921
    Unten rechts KachelX + 1 29025 KachelY + 1 44274 -0.35885563 -0.92999732 -20.560913 -53.284921
  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(-0.92994000--0.92999732) × R
    5.73200000000273e-05 × 6371000     		dl = 365.185720000174m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.92994000--0.92999732) × R
    5.73200000000273e-05 × 6371000     		dr = 365.185720000174m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35895150--0.35885563) × cos(-0.92994000) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.597882078407621 × 6371000     		do = 365.179061393548m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35895150--0.35885563) × cos(-0.92999732) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.597836130626593 × 6371000     		du = 365.150997050837m
  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(-0.92994000)-sin(-0.92999732))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.597882078407621-0.597836130626593)×R²
    abs(-0.35885563--0.35895150)×4.59477810283992e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.59477810283992e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.59477810283992e-05×40589641000000     		ar = 133353.054152195m²