Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 23933 / 27563
↖ ↑ ↗
← N 27.474161°
W 48.532105°		 ← 541.96 m → N 27.474161°
W 48.526611°		 →
↑
541.92 m
↓
↑
541.92 m
↓
N 27.469287°
W 48.532105°		 ← 541.98 m →
293 703 m²		 N 27.469287°
W 48.526611°
↙ ↓ ↘

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 23933 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27563 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.365196228027344 y=0.420585632324219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.365196228027344 × 216)
    floor (0.365196228027344 × 65536)
    floor (23933.5)     		tx = 23933
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.420585632324219 × 216)
    floor (0.420585632324219 × 65536)
    floor (27563.5)     		ty = 27563
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 23933 / 27563 ti = "16/23933/27563"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/23933/27563.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 23933 ÷ 216
    23933 ÷ 65536     		x = 0.365188598632812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27563 ÷ 216
    27563 ÷ 65536     		y = 0.420578002929688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.365188598632812 × 2 - 1) × π
    -0.269622802734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.84704502
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.420578002929688 × 2 - 1) × π
    0.158843994140625 × 3.1415926535     		Φ = 0.499023125044785
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.84704502} λ = -0.84704502}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.499023125044785))-π/2
    2×atan(1.64711146260128)-π/2
    2×1.02515544965517-π/2
    2.05031089931034-1.57079632675     		φ = 0.47951457
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.84704502} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -48.532105°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47951457 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.474161°
  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 23933 KachelY 27563 -0.84704502 0.47951457 -48.532105 27.474161
    Oben rechts KachelX + 1 23934 KachelY 27563 -0.84694914 0.47951457 -48.526611 27.474161
    Unten links KachelX 23933 KachelY + 1 27564 -0.84704502 0.47942951 -48.532105 27.469287
    Unten rechts KachelX + 1 23934 KachelY + 1 27564 -0.84694914 0.47942951 -48.526611 27.469287
  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(0.47951457-0.47942951) × R
    8.50599999999702e-05 × 6371000     		dl = 541.91725999981m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47951457-0.47942951) × R
    8.50599999999702e-05 × 6371000     		dr = 541.91725999981m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.84704502--0.84694914) × cos(0.47951457) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.887218979728911 × 6371000     		do = 541.959026851767m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.84704502--0.84694914) × cos(0.47942951) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.887258218826684 × 6371000     		du = 541.982996112716m
  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(0.47951457)-sin(0.47942951))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.887218979728911-0.887258218826684)×R²
    abs(-0.84694914--0.84704502)×3.92390977730361e-05×R²
    9.58800000000481e-05×3.92390977730361e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×3.92390977730361e-05×40589641000000     		ar = 293703.445718875m²