Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 32950 / 32876
↖ ↑ ↗
← S  0.593251°
E  0.999756°		 ← 610.82 m → S  0.593251°
E  1.005249°		 →
↑
610.72 m
↓
↑
610.72 m
↓
S  0.598744°
E  0.999756°		 ← 610.82 m →
373 042 m²		 S  0.598744°
E  1.005249°
↙ ↓ ↘

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 32950 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 32876 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.502784729003906 y=0.501655578613281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.502784729003906 × 216)
    floor (0.502784729003906 × 65536)
    floor (32950.5)     		tx = 32950
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.501655578613281 × 216)
    floor (0.501655578613281 × 65536)
    floor (32876.5)     		ty = 32876
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 32950 / 32876 ti = "16/32950/32876"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/32950/32876.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 32950 ÷ 216
    32950 ÷ 65536     		x = 0.502777099609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 32876 ÷ 216
    32876 ÷ 65536     		y = 0.50164794921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.502777099609375 × 2 - 1) × π
    0.00555419921875 × 3.1415926535     		Λ = 0.01744903
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.50164794921875 × 2 - 1) × π
    -0.0032958984375 × 3.1415926535     		Φ = -0.0103543703179321
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.01744903} λ = 0.01744903}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.0103543703179321))-π/2
    2×atan(0.98969905163187)-π/2
    2×0.780221070746248-π/2
    1.5604421414925-1.57079632675     		φ = -0.01035419
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.01744903} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 0.999756°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.01035419 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -0.593251°
  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 32950 KachelY 32876 0.01744903 -0.01035419 0.999756 -0.593251
    Oben rechts KachelX + 1 32951 KachelY 32876 0.01754491 -0.01035419 1.005249 -0.593251
    Unten links KachelX 32950 KachelY + 1 32877 0.01744903 -0.01045005 0.999756 -0.598744
    Unten rechts KachelX + 1 32951 KachelY + 1 32877 0.01754491 -0.01045005 1.005249 -0.598744
  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(-0.01035419--0.01045005) × R
    9.58600000000014e-05 × 6371000     		dl = 610.724060000009m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.01035419--0.01045005) × R
    9.58600000000014e-05 × 6371000     		dr = 610.724060000009m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.01744903-0.01754491) × cos(-0.01035419) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.99994639585363 × 6371000     		do = 610.818735827853m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.01744903-0.01754491) × cos(-0.01045005) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.999945398724389 × 6371000     		du = 610.818126729981m
  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(-0.01035419)-sin(-0.01045005))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.99994639585363-0.999945398724389)×R²
    abs(0.01754491-0.01744903)×9.9712924028772e-07×R²
    9.58799999999996e-05×9.9712924028772e-07×6371000²
    9.58799999999996e-05×9.9712924028772e-07×40589641000000     		ar = 373041.512559152m²