Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 32727 / 32887
↖ ↑ ↗
← S  0.653672°
W  0.225220°		 ← 610.81 m → S  0.653672°
W  0.219726°		 →
↑
610.79 m
↓
↑
610.79 m
↓
S  0.659165°
W  0.225220°		 ← 610.81 m →
373 076 m²		 S  0.659165°
W  0.219726°
↙ ↓ ↘

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 32727 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 32887 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.499382019042969 y=0.501823425292969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.499382019042969 × 216)
    floor (0.499382019042969 × 65536)
    floor (32727.5)     		tx = 32727
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.501823425292969 × 216)
    floor (0.501823425292969 × 65536)
    floor (32887.5)     		ty = 32887
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 32727 / 32887 ti = "16/32727/32887"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/32727/32887.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 32727 ÷ 216
    32727 ÷ 65536     		x = 0.499374389648438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 32887 ÷ 216
    32887 ÷ 65536     		y = 0.501815795898438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.499374389648438 × 2 - 1) × π
    -0.001251220703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.00393083
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.501815795898438 × 2 - 1) × π
    -0.003631591796875 × 3.1415926535     		Φ = -0.0114089821095734
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.00393083} λ = -0.00393083}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.0114089821095734))-π/2
    2×atan(0.988655853523044)-π/2
    2×0.779693796092693-π/2
    1.55938759218539-1.57079632675     		φ = -0.01140873
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.00393083} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -0.225220°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.01140873 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -0.653672°
  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 32727 KachelY 32887 -0.00393083 -0.01140873 -0.225220 -0.653672
    Oben rechts KachelX + 1 32728 KachelY 32887 -0.00383495 -0.01140873 -0.219726 -0.653672
    Unten links KachelX 32727 KachelY + 1 32888 -0.00393083 -0.01150460 -0.225220 -0.659165
    Unten rechts KachelX + 1 32728 KachelY + 1 32888 -0.00383495 -0.01150460 -0.219726 -0.659165
  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(-0.01140873--0.01150460) × R
    9.58699999999996e-05 × 6371000     		dl = 610.787769999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.01140873--0.01150460) × R
    9.58699999999996e-05 × 6371000     		dr = 610.787769999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.00393083--0.00383495) × cos(-0.01140873) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.999934921145782 × 6371000     		do = 610.811726485582m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.00393083--0.00383495) × cos(-0.01150460) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.999933822819336 × 6371000     		du = 610.811055571246m
  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(-0.01140873)-sin(-0.01150460))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999934921145782-0.999933822819336)×R²
    abs(-0.00383495--0.00393083)×1.09832644590302e-06×R²
    9.58799999999996e-05×1.09832644590302e-06×6371000²
    9.58799999999996e-05×1.09832644590302e-06×40589641000000     		ar = 373076.127702591m²