Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 22685 / 47491
↖ ↑ ↗
← S 62.600925°
W 55.387573°		 ← 281.10 m → S 62.600925°
W 55.382080°		 →
↑
281.09 m
↓
↑
281.09 m
↓
S 62.603453°
W 55.387573°		 ← 281.08 m →
79 012 m²		 S 62.603453°
W 55.382080°
↙ ↓ ↘

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 22685 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47491 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.346153259277344 y=0.724662780761719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.346153259277344 × 216)
    floor (0.346153259277344 × 65536)
    floor (22685.5)     		tx = 22685
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.724662780761719 × 216)
    floor (0.724662780761719 × 65536)
    floor (47491.5)     		ty = 47491
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 22685 / 47491 ti = "16/22685/47491"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/22685/47491.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 22685 ÷ 216
    22685 ÷ 65536     		x = 0.346145629882812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47491 ÷ 216
    47491 ÷ 65536     		y = 0.724655151367188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.346145629882812 × 2 - 1) × π
    -0.307708740234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.96669552
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.724655151367188 × 2 - 1) × π
    -0.449310302734375 × 3.1415926535     		Φ = -1.41154994621217
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.96669552} λ = -0.96669552}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.41154994621217))-π/2
    2×atan(0.243765167301799)-π/2
    2×0.239102031711741-π/2
    0.478204063423482-1.57079632675     		φ = -1.09259226
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.96669552} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -55.387573°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.09259226 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -62.600925°
  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 22685 KachelY 47491 -0.96669552 -1.09259226 -55.387573 -62.600925
    Oben rechts KachelX + 1 22686 KachelY 47491 -0.96659964 -1.09259226 -55.382080 -62.600925
    Unten links KachelX 22685 KachelY + 1 47492 -0.96669552 -1.09263638 -55.387573 -62.603453
    Unten rechts KachelX + 1 22686 KachelY + 1 47492 -0.96659964 -1.09263638 -55.382080 -62.603453
  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(-1.09259226--1.09263638) × R
    4.41200000000919e-05 × 6371000     		dl = 281.088520000585m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.09259226--1.09263638) × R
    4.41200000000919e-05 × 6371000     		dr = 281.088520000585m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.96669552--0.96659964) × cos(-1.09259226) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.460185448057681 × 6371000     		do = 281.104962020639m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.96669552--0.96659964) × cos(-1.09263638) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.46014627686714 × 6371000     		du = 281.081034240923m
  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(-1.09259226)-sin(-1.09263638))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.460185448057681-0.46014627686714)×R²
    abs(-0.96659964--0.96669552)×3.91711905414205e-05×R²
    9.58800000000481e-05×3.91711905414205e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×3.91711905414205e-05×40589641000000     		ar = 79012.0148397018m²