Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27024 / 6635
↖ ↑ ↗
← N 80.665764°
W 31.552734°		 ← 99.07 m → N 80.665764°
W 31.547241°		 →
↑
99.13 m
↓
↑
99.13 m
↓
N 80.664872°
W 31.552734°		 ← 99.08 m →
9 821 m²		 N 80.664872°
W 31.547241°
↙ ↓ ↘

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 27024 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6635 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.412361145019531 y=0.101249694824219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.412361145019531 × 216)
    floor (0.412361145019531 × 65536)
    floor (27024.5)     		tx = 27024
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.101249694824219 × 216)
    floor (0.101249694824219 × 65536)
    floor (6635.5)     		ty = 6635
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27024 / 6635 ti = "16/27024/6635"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27024/6635.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27024 ÷ 216
    27024 ÷ 65536     		x = 0.412353515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6635 ÷ 216
    6635 ÷ 65536     		y = 0.101242065429688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.412353515625 × 2 - 1) × π
    -0.17529296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.55069910
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.101242065429688 × 2 - 1) × π
    0.797515869140625 × 3.1415926535     		Φ = 2.50546999554185
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.55069910} λ = -0.55069910}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.50546999554185))-π/2
    2×atan(12.2493147364187)-π/2
    2×1.48933974594512-π/2
    2.97867949189025-1.57079632675     		φ = 1.40788317
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.55069910} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -31.552734°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.40788317 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.665764°
  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 27024 KachelY 6635 -0.55069910 1.40788317 -31.552734 80.665764
    Oben rechts KachelX + 1 27025 KachelY 6635 -0.55060323 1.40788317 -31.547241 80.665764
    Unten links KachelX 27024 KachelY + 1 6636 -0.55069910 1.40786761 -31.552734 80.664872
    Unten rechts KachelX + 1 27025 KachelY + 1 6636 -0.55060323 1.40786761 -31.547241 80.664872
  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(1.40788317-1.40786761) × R
    1.55600000000256e-05 × 6371000     		dl = 99.1327600001628m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.40788317-1.40786761) × R
    1.55600000000256e-05 × 6371000     		dr = 99.1327600001628m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.55069910--0.55060323) × cos(1.40788317) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.162193474390031 × 6371000     		do = 99.0657905312372m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.55069910--0.55060323) × cos(1.40786761) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.162208828340064 × 6371000     		du = 99.0751685361383m
  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(1.40788317)-sin(1.40786761))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.162193474390031-0.162208828340064)×R²
    abs(-0.55060323--0.55069910)×1.53539500325206e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.53539500325206e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.53539500325206e-05×40589641000000     		ar = 9821.13007085821m²