Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 54016 / 61184
↖ ↑ ↗
← S 82.494824°
E116.718750°		 ← 79.78 m → S 82.494824°
E116.724243°		 →
↑
79.76 m
↓
↑
79.76 m
↓
S 82.495541°
E116.718750°		 ← 79.77 m →
6 363 m²		 S 82.495541°
E116.724243°
↙ ↓ ↘

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 54016 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 61184 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.824226379394531 y=0.933601379394531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.824226379394531 × 216)
    floor (0.824226379394531 × 65536)
    floor (54016.5)     		tx = 54016
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.933601379394531 × 216)
    floor (0.933601379394531 × 65536)
    floor (61184.5)     		ty = 61184
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 54016 / 61184 ti = "16/54016/61184"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/54016/61184.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54016 ÷ 216
    54016 ÷ 65536     		x = 0.82421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 61184 ÷ 216
    61184 ÷ 65536     		y = 0.93359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.82421875 × 2 - 1) × π
    0.6484375 × 3.1415926535     		Λ = 2.03712649
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.93359375 × 2 - 1) × π
    -0.8671875 × 3.1415926535     		Φ = -2.72434987920703
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.03712649} λ = 2.03712649}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.72434987920703))-π/2
    2×atan(0.0655888295220959)-π/2
    2×0.0654950194636357-π/2
    0.130990038927271-1.57079632675     		φ = -1.43980629
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.03712649} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 116.718750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.43980629 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -82.494824°
  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 54016 KachelY 61184 2.03712649 -1.43980629 116.718750 -82.494824
    Oben rechts KachelX + 1 54017 KachelY 61184 2.03722236 -1.43980629 116.724243 -82.494824
    Unten links KachelX 54016 KachelY + 1 61185 2.03712649 -1.43981881 116.718750 -82.495541
    Unten rechts KachelX + 1 54017 KachelY + 1 61185 2.03722236 -1.43981881 116.724243 -82.495541
  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(-1.43980629--1.43981881) × R
    1.25200000000714e-05 × 6371000     		dl = 79.7649200004547m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.43980629--1.43981881) × R
    1.25200000000714e-05 × 6371000     		dr = 79.7649200004547m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.03712649-2.03722236) × cos(-1.43980629) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.130615761686591 × 6371000     		do = 79.7785098074029m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.03712649-2.03722236) × cos(-1.43981881) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.130603348934378 × 6371000     		du = 79.770928250159m
  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(-1.43980629)-sin(-1.43981881))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.130615761686591-0.130603348934378)×R²
    abs(2.03722236-2.03712649)×1.24127522132533e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.24127522132533e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.24127522132533e-05×40589641000000     		ar = 6363.2240811509m²