Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 17682 / 51467
↖ ↑ ↗
← S 71.093645°
W 82.869873°		 ← 197.93 m → S 71.093645°
W 82.864380°		 →
↑
197.88 m
↓
↑
197.88 m
↓
S 71.095425°
W 82.869873°		 ← 197.91 m →
39 165 m²		 S 71.095425°
W 82.864380°
↙ ↓ ↘

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 17682 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51467 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.269813537597656 y=0.785331726074219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.269813537597656 × 216)
    floor (0.269813537597656 × 65536)
    floor (17682.5)     		tx = 17682
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.785331726074219 × 216)
    floor (0.785331726074219 × 65536)
    floor (51467.5)     		ty = 51467
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 17682 / 51467 ti = "16/17682/51467"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/17682/51467.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17682 ÷ 216
    17682 ÷ 65536     		x = 0.269805908203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51467 ÷ 216
    51467 ÷ 65536     		y = 0.785324096679688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.269805908203125 × 2 - 1) × π
    -0.46038818359375 × 3.1415926535     		Λ = -1.44635214
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.785324096679688 × 2 - 1) × π
    -0.570648193359375 × 3.1415926535     		Φ = -1.79274417199086
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.44635214} λ = -1.44635214}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.79274417199086))-π/2
    2×atan(0.166502630316311)-π/2
    2×0.164989070234872-π/2
    0.329978140469743-1.57079632675     		φ = -1.24081819
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.44635214} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -82.869873°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24081819 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.093645°
  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 17682 KachelY 51467 -1.44635214 -1.24081819 -82.869873 -71.093645
    Oben rechts KachelX + 1 17683 KachelY 51467 -1.44625626 -1.24081819 -82.864380 -71.093645
    Unten links KachelX 17682 KachelY + 1 51468 -1.44635214 -1.24084925 -82.869873 -71.095425
    Unten rechts KachelX + 1 17683 KachelY + 1 51468 -1.44625626 -1.24084925 -82.864380 -71.095425
  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(-1.24081819--1.24084925) × R
    3.10599999999717e-05 × 6371000     		dl = 197.883259999819m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24081819--1.24084925) × R
    3.10599999999717e-05 × 6371000     		dr = 197.883259999819m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.44635214--1.44625626) × cos(-1.24081819) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.324022344799631 × 6371000     		do = 197.929528873795m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.44635214--1.44625626) × cos(-1.24084925) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.323992960348108 × 6371000     		du = 197.911579338093m
  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(-1.24081819)-sin(-1.24084925))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.324022344799631-0.323992960348108)×R²
    abs(-1.44625626--1.44635214)×2.93844515225072e-05×R²
    9.58799999999371e-05×2.93844515225072e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×2.93844515225072e-05×40589641000000     		ar = 39165.1644705957m²