Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29060 / 44388
↖ ↑ ↗
← S 53.657661°
W 20.368652°		 ← 362 m → S 53.657661°
W 20.363159°		 →
↑
362 m
↓
↑
362 m
↓
S 53.660916°
W 20.368652°		 ← 361.97 m →
131 038 m²		 S 53.660916°
W 20.363159°
↙ ↓ ↘

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 29060 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44388 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.443428039550781 y=0.677314758300781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.443428039550781 × 216)
    floor (0.443428039550781 × 65536)
    floor (29060.5)     		tx = 29060
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.677314758300781 × 216)
    floor (0.677314758300781 × 65536)
    floor (44388.5)     		ty = 44388
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29060 / 44388 ti = "16/29060/44388"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29060/44388.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29060 ÷ 216
    29060 ÷ 65536     		x = 0.44342041015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44388 ÷ 216
    44388 ÷ 65536     		y = 0.67730712890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44342041015625 × 2 - 1) × π
    -0.1131591796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.35550005
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.67730712890625 × 2 - 1) × π
    -0.3546142578125 × 3.1415926535     		Φ = -1.1140535471701
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35550005} λ = -0.35550005}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.1140535471701))-π/2
    2×atan(0.328225782158435)-π/2
    2×0.317146736545273-π/2
    0.634293473090547-1.57079632675     		φ = -0.93650285
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35550005} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.368652°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.93650285 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -53.657661°
  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 29060 KachelY 44388 -0.35550005 -0.93650285 -20.368652 -53.657661
    Oben rechts KachelX + 1 29061 KachelY 44388 -0.35540417 -0.93650285 -20.363159 -53.657661
    Unten links KachelX 29060 KachelY + 1 44389 -0.35550005 -0.93655967 -20.368652 -53.660916
    Unten rechts KachelX + 1 29061 KachelY + 1 44389 -0.35540417 -0.93655967 -20.363159 -53.660916
  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(-0.93650285--0.93655967) × R
    5.68199999999575e-05 × 6371000     		dl = 362.000219999729m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.93650285--0.93655967) × R
    5.68199999999575e-05 × 6371000     		dr = 362.000219999729m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35550005--0.35540417) × cos(-0.93650285) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.592608564518106 × 6371000     		do = 361.995818696533m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35550005--0.35540417) × cos(-0.93655967) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.592562795586231 × 6371000     		du = 361.967860676759m
  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(-0.93650285)-sin(-0.93655967))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.592608564518106-0.592562795586231)×R²
    abs(-0.35540417--0.35550005)×4.57689318746901e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.57689318746901e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.57689318746901e-05×40589641000000     		ar = 131037.50563812m²