Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29466 / 43453
↖ ↑ ↗
← S 50.502946°
W 18.138428°		 ← 388.53 m → S 50.502946°
W 18.132934°		 →
↑
388.50 m
↓
↑
388.50 m
↓
S 50.506440°
W 18.138428°		 ← 388.50 m →
150 938 m²		 S 50.506440°
W 18.132934°
↙ ↓ ↘

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 29466 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43453 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449623107910156 y=0.663047790527344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449623107910156 × 216)
    floor (0.449623107910156 × 65536)
    floor (29466.5)     		tx = 29466
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.663047790527344 × 216)
    floor (0.663047790527344 × 65536)
    floor (43453.5)     		ty = 43453
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29466 / 43453 ti = "16/29466/43453"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29466/43453.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29466 ÷ 216
    29466 ÷ 65536     		x = 0.449615478515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43453 ÷ 216
    43453 ÷ 65536     		y = 0.663040161132812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449615478515625 × 2 - 1) × π
    -0.10076904296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.31657529
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.663040161132812 × 2 - 1) × π
    -0.326080322265625 × 3.1415926535     		Φ = -1.0244115448806
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31657529} λ = -0.31657529}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.0244115448806))-π/2
    2×atan(0.359007663156947)-π/2
    2×0.344676817729402-π/2
    0.689353635458804-1.57079632675     		φ = -0.88144269
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31657529} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.138428°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.88144269 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.502946°
  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 29466 KachelY 43453 -0.31657529 -0.88144269 -18.138428 -50.502946
    Oben rechts KachelX + 1 29467 KachelY 43453 -0.31647941 -0.88144269 -18.132934 -50.502946
    Unten links KachelX 29466 KachelY + 1 43454 -0.31657529 -0.88150367 -18.138428 -50.506440
    Unten rechts KachelX + 1 29467 KachelY + 1 43454 -0.31647941 -0.88150367 -18.132934 -50.506440
  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(-0.88144269--0.88150367) × R
    6.09799999999883e-05 × 6371000     		dl = 388.503579999925m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.88144269--0.88150367) × R
    6.09799999999883e-05 × 6371000     		dr = 388.503579999925m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31657529--0.31647941) × cos(-0.88144269) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.636038544242539 × 6371000     		do = 388.52508608757m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31657529--0.31647941) × cos(-0.88150367) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.635991487398567 × 6371000     		du = 388.496341344786m
  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(-0.88144269)-sin(-0.88150367))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.636038544242539-0.635991487398567)×R²
    abs(-0.31647941--0.31657529)×4.70568439714381e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.70568439714381e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.70568439714381e-05×40589641000000     		ar = 150937.803193689m²