Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29402 / 44638
↖ ↑ ↗
← S 54.463653°
W 18.489990°		 ← 355.04 m → S 54.463653°
W 18.484497°		 →
↑
354.99 m
↓
↑
354.99 m
↓
S 54.466845°
W 18.489990°		 ← 355.01 m →
126 031 m²		 S 54.466845°
W 18.484497°
↙ ↓ ↘

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 29402 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 44638 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448646545410156 y=0.681129455566406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448646545410156 × 216)
    floor (0.448646545410156 × 65536)
    floor (29402.5)     		tx = 29402
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.681129455566406 × 216)
    floor (0.681129455566406 × 65536)
    floor (44638.5)     		ty = 44638
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29402 / 44638 ti = "16/29402/44638"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29402/44638.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29402 ÷ 216
    29402 ÷ 65536     		x = 0.448638916015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 44638 ÷ 216
    44638 ÷ 65536     		y = 0.681121826171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.448638916015625 × 2 - 1) × π
    -0.10272216796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.32271121
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.681121826171875 × 2 - 1) × π
    -0.36224365234375 × 3.1415926535     		Φ = -1.13802199698013
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32271121} λ = -0.32271121}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.13802199698013))-π/2
    2×atan(0.320452250865294)-π/2
    2×0.310113132747626-π/2
    0.620226265495252-1.57079632675     		φ = -0.95057006
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32271121} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.489990°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.95057006 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -54.463653°
  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 29402 KachelY 44638 -0.32271121 -0.95057006 -18.489990 -54.463653
    Oben rechts KachelX + 1 29403 KachelY 44638 -0.32261533 -0.95057006 -18.484497 -54.463653
    Unten links KachelX 29402 KachelY + 1 44639 -0.32271121 -0.95062578 -18.489990 -54.466845
    Unten rechts KachelX + 1 29403 KachelY + 1 44639 -0.32261533 -0.95062578 -18.484497 -54.466845
  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(-0.95057006--0.95062578) × R
    5.57199999999813e-05 × 6371000     		dl = 354.992119999881m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.95057006--0.95062578) × R
    5.57199999999813e-05 × 6371000     		dr = 354.992119999881m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32271121--0.32261533) × cos(-0.95057006) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.581219299332028 × 6371000     		do = 355.03866920171m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32271121--0.32261533) × cos(-0.95062578) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.581173956448796 × 6371000     		du = 355.010971434381m
  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(-0.95057006)-sin(-0.95062578))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.581219299332028-0.581173956448796)×R²
    abs(-0.32261533--0.32271121)×4.53428832314362e-05×R²
    9.58800000000481e-05×4.53428832314362e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×4.53428832314362e-05×40589641000000     		ar = 126031.013649825m²