Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38111 / 37097
↖ ↑ ↗
← S 23.125206°
E 29.349976°		 ← 561.71 m → S 23.125206°
E 29.355469°		 →
↑
561.67 m
↓
↑
561.67 m
↓
S 23.130257°
E 29.349976°		 ← 561.69 m →
315 488 m²		 S 23.130257°
E 29.355469°
↙ ↓ ↘

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 38111 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 37097 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.581535339355469 y=0.566062927246094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.581535339355469 × 216)
    floor (0.581535339355469 × 65536)
    floor (38111.5)     		tx = 38111
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.566062927246094 × 216)
    floor (0.566062927246094 × 65536)
    floor (37097.5)     		ty = 37097
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38111 / 37097 ti = "16/38111/37097"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38111/37097.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38111 ÷ 216
    38111 ÷ 65536     		x = 0.581527709960938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 37097 ÷ 216
    37097 ÷ 65536     		y = 0.566055297851562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.581527709960938 × 2 - 1) × π
    0.163055419921875 × 3.1415926535     		Λ = 0.51225371
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.566055297851562 × 2 - 1) × π
    -0.132110595703125 × 3.1415926535     		Φ = -0.415037676910446
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51225371} λ = 0.51225371}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.415037676910446))-π/2
    2×atan(0.66031540159205)-π/2
    2×0.583592675327449-π/2
    1.1671853506549-1.57079632675     		φ = -0.40361098
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51225371} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.349976°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.40361098 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -23.125206°
  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 38111 KachelY 37097 0.51225371 -0.40361098 29.349976 -23.125206
    Oben rechts KachelX + 1 38112 KachelY 37097 0.51234958 -0.40361098 29.355469 -23.125206
    Unten links KachelX 38111 KachelY + 1 37098 0.51225371 -0.40369914 29.349976 -23.130257
    Unten rechts KachelX + 1 38112 KachelY + 1 37098 0.51234958 -0.40369914 29.355469 -23.130257
  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(-0.40361098--0.40369914) × R
    8.81600000000038e-05 × 6371000     		dl = 561.667360000024m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.40361098--0.40369914) × R
    8.81600000000038e-05 × 6371000     		dr = 561.667360000024m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51225371-0.51234958) × cos(-0.40361098) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.919648810281145 × 6371000     		do = 561.710246014762m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51225371-0.51234958) × cos(-0.40369914) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.919614182596515 × 6371000     		du = 561.689095848486m
  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(-0.40361098)-sin(-0.40369914))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.919648810281145-0.919614182596515)×R²
    abs(0.51234958-0.51225371)×3.46276846301397e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.46276846301397e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.46276846301397e-05×40589641000000     		ar = 315488.371489428m²