Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 17477 / 51601
↖ ↑ ↗
← S 71.330708°
W 83.995971°		 ← 195.52 m → S 71.330708°
W 83.990478°		 →
↑
195.53 m
↓
↑
195.53 m
↓
S 71.332467°
W 83.995971°		 ← 195.50 m →
38 227 m²		 S 71.332467°
W 83.990478°
↙ ↓ ↘

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 17477 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51601 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.266685485839844 y=0.787376403808594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.266685485839844 × 216)
    floor (0.266685485839844 × 65536)
    floor (17477.5)     		tx = 17477
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.787376403808594 × 216)
    floor (0.787376403808594 × 65536)
    floor (51601.5)     		ty = 51601
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 17477 / 51601 ti = "16/17477/51601"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/17477/51601.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17477 ÷ 216
    17477 ÷ 65536     		x = 0.266677856445312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51601 ÷ 216
    51601 ÷ 65536     		y = 0.787368774414062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.266677856445312 × 2 - 1) × π
    -0.466644287109375 × 3.1415926535     		Λ = -1.46600626
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.787368774414062 × 2 - 1) × π
    -0.574737548828125 × 3.1415926535     		Φ = -1.80559126108904
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.46600626} λ = -1.46600626}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.80559126108904))-π/2
    2×atan(0.164377237974461)-π/2
    2×0.162920301556712-π/2
    0.325840603113425-1.57079632675     		φ = -1.24495572
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.46600626} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -83.995971°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24495572 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.330708°
  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 17477 KachelY 51601 -1.46600626 -1.24495572 -83.995971 -71.330708
    Oben rechts KachelX + 1 17478 KachelY 51601 -1.46591039 -1.24495572 -83.990478 -71.330708
    Unten links KachelX 17477 KachelY + 1 51602 -1.46600626 -1.24498641 -83.995971 -71.332467
    Unten rechts KachelX + 1 17478 KachelY + 1 51602 -1.46591039 -1.24498641 -83.990478 -71.332467
  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(-1.24495572--1.24498641) × R
    3.06899999999999e-05 × 6371000     		dl = 195.525989999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24495572--1.24498641) × R
    3.06899999999999e-05 × 6371000     		dr = 195.525989999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.46600626--1.46591039) × cos(-1.24495572) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.320105274588052 × 6371000     		do = 195.51638683087m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.46600626--1.46591039) × cos(-1.24498641) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.320076199284387 × 6371000     		du = 195.498627990982m
  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(-1.24495572)-sin(-1.24498641))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.320105274588052-0.320076199284387)×R²
    abs(-1.46591039--1.46600626)×2.90753036652491e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.90753036652491e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.90753036652491e-05×40589641000000     		ar = 38226.7989419789m²