Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 22176 / 47903
↖ ↑ ↗
← S 63.624305°
W 58.183594°		 ← 271.35 m → S 63.624305°
W 58.178101°		 →
↑
271.34 m
↓
↑
271.34 m
↓
S 63.626745°
W 58.183594°		 ← 271.32 m →
73 624 m²		 S 63.626745°
W 58.178101°
↙ ↓ ↘

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 22176 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47903 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.338386535644531 y=0.730949401855469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.338386535644531 × 216)
    floor (0.338386535644531 × 65536)
    floor (22176.5)     		tx = 22176
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.730949401855469 × 216)
    floor (0.730949401855469 × 65536)
    floor (47903.5)     		ty = 47903
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 22176 / 47903 ti = "16/22176/47903"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/22176/47903.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 22176 ÷ 216
    22176 ÷ 65536     		x = 0.33837890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47903 ÷ 216
    47903 ÷ 65536     		y = 0.730941772460938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.33837890625 × 2 - 1) × π
    -0.3232421875 × 3.1415926535     		Λ = -1.01549528
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.730941772460938 × 2 - 1) × π
    -0.461883544921875 × 3.1415926535     		Φ = -1.4510499514991
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.01549528} λ = -1.01549528}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.4510499514991))-π/2
    2×atan(0.234324129917856)-π/2
    2×0.230171365520023-π/2
    0.460342731040045-1.57079632675     		φ = -1.11045360
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.01549528} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -58.183594°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.11045360 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.624305°
  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 22176 KachelY 47903 -1.01549528 -1.11045360 -58.183594 -63.624305
    Oben rechts KachelX + 1 22177 KachelY 47903 -1.01539941 -1.11045360 -58.178101 -63.624305
    Unten links KachelX 22176 KachelY + 1 47904 -1.01549528 -1.11049619 -58.183594 -63.626745
    Unten rechts KachelX + 1 22177 KachelY + 1 47904 -1.01539941 -1.11049619 -58.178101 -63.626745
  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(-1.11045360--1.11049619) × R
    4.25900000000645e-05 × 6371000     		dl = 271.340890000411m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.11045360--1.11049619) × R
    4.25900000000645e-05 × 6371000     		dr = 271.340890000411m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.01549528--1.01539941) × cos(-1.11045360) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.444255182086604 × 6371000     		do = 271.345631977615m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.01549528--1.01539941) × cos(-1.11049619) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.444217025290261 × 6371000     		du = 271.322326273066m
  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(-1.11045360)-sin(-1.11049619))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.444255182086604-0.444217025290261)×R²
    abs(-1.01539941--1.01549528)×3.8156796343447e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.8156796343447e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.8156796343447e-05×40589641000000     		ar = 73624.0033942468m²