Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 24617 / 29396
↖ ↑ ↗
← N 18.208480°
W 44.774780°		 ← 580.26 m → N 18.208480°
W 44.769287°		 →
↑
580.21 m
↓
↑
580.21 m
↓
N 18.203262°
W 44.774780°		 ← 580.28 m →
336 678 m²		 N 18.203262°
W 44.769287°
↙ ↓ ↘

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 24617 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29396 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.375633239746094 y=0.448554992675781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.375633239746094 × 216)
    floor (0.375633239746094 × 65536)
    floor (24617.5)     		tx = 24617
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.448554992675781 × 216)
    floor (0.448554992675781 × 65536)
    floor (29396.5)     		ty = 29396
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 24617 / 29396 ti = "16/24617/29396"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/24617/29396.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24617 ÷ 216
    24617 ÷ 65536     		x = 0.375625610351562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29396 ÷ 216
    29396 ÷ 65536     		y = 0.44854736328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.375625610351562 × 2 - 1) × π
    -0.248748779296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.78146734
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.44854736328125 × 2 - 1) × π
    0.1029052734375 × 3.1415926535     		Φ = 0.323286451037659
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.78146734} λ = -0.78146734}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.323286451037659))-π/2
    2×atan(1.3816610724734)-π/2
    2×0.944297128995599-π/2
    1.8885942579912-1.57079632675     		φ = 0.31779793
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.78146734} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.774780°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.31779793 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 18.208480°
  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 24617 KachelY 29396 -0.78146734 0.31779793 -44.774780 18.208480
    Oben rechts KachelX + 1 24618 KachelY 29396 -0.78137146 0.31779793 -44.769287 18.208480
    Unten links KachelX 24617 KachelY + 1 29397 -0.78146734 0.31770686 -44.774780 18.203262
    Unten rechts KachelX + 1 24618 KachelY + 1 29397 -0.78137146 0.31770686 -44.769287 18.203262
  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(0.31779793-0.31770686) × R
    9.10700000000264e-05 × 6371000     		dl = 580.206970000168m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.31779793-0.31770686) × R
    9.10700000000264e-05 × 6371000     		dr = 580.206970000168m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.78146734--0.78137146) × cos(0.31779793) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.949925813635115 × 6371000     		do = 580.263589148834m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.78146734--0.78137146) × cos(0.31770686) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.949954266841168 × 6371000     		du = 580.280969831862m
  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(0.31779793)-sin(0.31770686))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.949925813635115-0.949954266841168)×R²
    abs(-0.78137146--0.78146734)×2.84532060530474e-05×R²
    9.58799999999371e-05×2.84532060530474e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×2.84532060530474e-05×40589641000000     		ar = 336678.0212908m²