Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 14595 / 18178
↖ ↑ ↗
← N 62.262810°
W 99.827270°		 ← 284.27 m → N 62.262810°
W 99.821777°		 →
↑
284.27 m
↓
↑
284.27 m
↓
N 62.260253°
W 99.827270°		 ← 284.29 m →
80 814 m²		 N 62.260253°
W 99.821777°
↙ ↓ ↘

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 14595 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18178 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.222709655761719 y=0.277381896972656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.222709655761719 × 216)
    floor (0.222709655761719 × 65536)
    floor (14595.5)     		tx = 14595
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.277381896972656 × 216)
    floor (0.277381896972656 × 65536)
    floor (18178.5)     		ty = 18178
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 14595 / 18178 ti = "16/14595/18178"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/14595/18178.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14595 ÷ 216
    14595 ÷ 65536     		x = 0.222702026367188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18178 ÷ 216
    18178 ÷ 65536     		y = 0.277374267578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.222702026367188 × 2 - 1) × π
    -0.554595947265625 × 3.1415926535     		Λ = -1.74231455
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.277374267578125 × 2 - 1) × π
    0.44525146484375 × 3.1415926535     		Φ = 1.39879873091324
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.74231455} λ = -1.74231455}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.39879873091324))-π/2
    2×atan(4.05033150523554)-π/2
    2×1.32874368004231-π/2
    2.65748736008462-1.57079632675     		φ = 1.08669103
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.74231455} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -99.827270°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.08669103 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 62.262810°
  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 14595 KachelY 18178 -1.74231455 1.08669103 -99.827270 62.262810
    Oben rechts KachelX + 1 14596 KachelY 18178 -1.74221868 1.08669103 -99.821777 62.262810
    Unten links KachelX 14595 KachelY + 1 18179 -1.74231455 1.08664641 -99.827270 62.260253
    Unten rechts KachelX + 1 14596 KachelY + 1 18179 -1.74221868 1.08664641 -99.821777 62.260253
  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(1.08669103-1.08664641) × R
    4.46199999999397e-05 × 6371000     		dl = 284.274019999616m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.08669103-1.08664641) × R
    4.46199999999397e-05 × 6371000     		dr = 284.274019999616m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.74231455--1.74221868) × cos(1.08669103) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.465416651443388 × 6371000     		do = 284.270798655968m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.74231455--1.74221868) × cos(1.08664641) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.465456143772303 × 6371000     		du = 284.294920087478m
  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(1.08669103)-sin(1.08664641))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.465416651443388-0.465456143772303)×R²
    abs(-1.74221868--1.74231455)×3.94923289150362e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.94923289150362e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.94923289150362e-05×40589641000000     		ar = 80814.2312637284m²