Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 26897 / 6945
↖ ↑ ↗
← N 80.385478°
W 32.250366°		 ← 102.02 m → N 80.385478°
W 32.244873°		 →
↑
102 m
↓
↑
102 m
↓
N 80.384561°
W 32.250366°		 ← 102.03 m →
10 407 m²		 N 80.384561°
W 32.244873°
↙ ↓ ↘

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 26897 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6945 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.410423278808594 y=0.105979919433594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.410423278808594 × 216)
    floor (0.410423278808594 × 65536)
    floor (26897.5)     		tx = 26897
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.105979919433594 × 216)
    floor (0.105979919433594 × 65536)
    floor (6945.5)     		ty = 6945
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 26897 / 6945 ti = "16/26897/6945"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/26897/6945.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26897 ÷ 216
    26897 ÷ 65536     		x = 0.410415649414062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6945 ÷ 216
    6945 ÷ 65536     		y = 0.105972290039062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.410415649414062 × 2 - 1) × π
    -0.179168701171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.56287508
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.105972290039062 × 2 - 1) × π
    0.788055419921875 × 3.1415926535     		Φ = 2.47574911777742
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.56287508} λ = -0.56287508}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.47574911777742))-π/2
    2×atan(11.8906112458296)-π/2
    2×1.48689379793428-π/2
    2.97378759586856-1.57079632675     		φ = 1.40299127
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.56287508} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -32.250366°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.40299127 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.385478°
  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 26897 KachelY 6945 -0.56287508 1.40299127 -32.250366 80.385478
    Oben rechts KachelX + 1 26898 KachelY 6945 -0.56277920 1.40299127 -32.244873 80.385478
    Unten links KachelX 26897 KachelY + 1 6946 -0.56287508 1.40297526 -32.250366 80.384561
    Unten rechts KachelX + 1 26898 KachelY + 1 6946 -0.56277920 1.40297526 -32.244873 80.384561
  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(1.40299127-1.40297526) × R
    1.60099999999552e-05 × 6371000     		dl = 101.999709999715m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.40299127-1.40297526) × R
    1.60099999999552e-05 × 6371000     		dr = 101.999709999715m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.56287508--0.56277920) × cos(1.40299127) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.167018640675726 × 6371000     		do = 102.023583844288m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.56287508--0.56277920) × cos(1.40297526) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.167034425773667 × 6371000     		du = 102.033226194728m
  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(1.40299127)-sin(1.40297526))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.167018640675726-0.167034425773667)×R²
    abs(-0.56277920--0.56287508)×1.57850979410901e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.57850979410901e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.57850979410901e-05×40589641000000     		ar = 10406.8677241883m²