Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 16784 / 50696
↖ ↑ ↗
← S 69.672358°
W 87.802735°		 ← 212.20 m → S 69.672358°
W 87.797241°		 →
↑
212.22 m
↓
↑
212.22 m
↓
S 69.674266°
W 87.802735°		 ← 212.18 m →
45 031 m²		 S 69.674266°
W 87.797241°
↙ ↓ ↘

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 16784 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 50696 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.256111145019531 y=0.773567199707031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.256111145019531 × 216)
    floor (0.256111145019531 × 65536)
    floor (16784.5)     		tx = 16784
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.773567199707031 × 216)
    floor (0.773567199707031 × 65536)
    floor (50696.5)     		ty = 50696
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 16784 / 50696 ti = "16/16784/50696"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/16784/50696.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16784 ÷ 216
    16784 ÷ 65536     		x = 0.256103515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 50696 ÷ 216
    50696 ÷ 65536     		y = 0.7735595703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.256103515625 × 2 - 1) × π
    -0.48779296875 × 3.1415926535     		Λ = -1.53244681
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7735595703125 × 2 - 1) × π
    -0.547119140625 × 3.1415926535     		Φ = -1.71882547277673
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.53244681} λ = -1.53244681}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.71882547277673))-π/2
    2×atan(0.179276589537498)-π/2
    2×0.177392142418121-π/2
    0.354784284836241-1.57079632675     		φ = -1.21601204
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.53244681} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -87.802735°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21601204 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.672358°
  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 16784 KachelY 50696 -1.53244681 -1.21601204 -87.802735 -69.672358
    Oben rechts KachelX + 1 16785 KachelY 50696 -1.53235093 -1.21601204 -87.797241 -69.672358
    Unten links KachelX 16784 KachelY + 1 50697 -1.53244681 -1.21604535 -87.802735 -69.674266
    Unten rechts KachelX + 1 16785 KachelY + 1 50697 -1.53235093 -1.21604535 -87.797241 -69.674266
  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(-1.21601204--1.21604535) × R
    3.33099999998421e-05 × 6371000     		dl = 212.218009998994m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21601204--1.21604535) × R
    3.33099999998421e-05 × 6371000     		dr = 212.218009998994m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.53244681--1.53235093) × cos(-1.21601204) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.347388094420926 × 6371000     		do = 212.202531611263m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.53244681--1.53235093) × cos(-1.21604535) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.347356858726814 × 6371000     		du = 212.183451241286m
  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(-1.21601204)-sin(-1.21604535))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.347388094420926-0.347356858726814)×R²
    abs(-1.53235093--1.53244681)×3.12356941114533e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.12356941114533e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.12356941114533e-05×40589641000000     		ar = 45031.1743805326m²