Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27131 / 6366
↖ ↑ ↗
← N 80.902406°
W 30.964966°		 ← 96.59 m → N 80.902406°
W 30.959473°		 →
↑
96.58 m
↓
↑
96.58 m
↓
N 80.901537°
W 30.964966°		 ← 96.59 m →
9 329 m²		 N 80.901537°
W 30.959473°
↙ ↓ ↘

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 27131 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6366 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.413993835449219 y=0.0971450805664062 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.413993835449219 × 216)
    floor (0.413993835449219 × 65536)
    floor (27131.5)     		tx = 27131
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.0971450805664062 × 216)
    floor (0.0971450805664062 × 65536)
    floor (6366.5)     		ty = 6366
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27131 / 6366 ti = "16/27131/6366"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27131/6366.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27131 ÷ 216
    27131 ÷ 65536     		x = 0.413986206054688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6366 ÷ 216
    6366 ÷ 65536     		y = 0.097137451171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.413986206054688 × 2 - 1) × π
    -0.172027587890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.54044061
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.097137451171875 × 2 - 1) × π
    0.80572509765625 × 3.1415926535     		Φ = 2.53126004753745
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.54044061} λ = -0.54044061}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.53126004753745))-π/2
    2×atan(12.5693341210742)-π/2
    2×1.4914048407916-π/2
    2.98280968158321-1.57079632675     		φ = 1.41201335
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.54044061} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -30.964966°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.41201335 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.902406°
  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 27131 KachelY 6366 -0.54044061 1.41201335 -30.964966 80.902406
    Oben rechts KachelX + 1 27132 KachelY 6366 -0.54034473 1.41201335 -30.959473 80.902406
    Unten links KachelX 27131 KachelY + 1 6367 -0.54044061 1.41199819 -30.964966 80.901537
    Unten rechts KachelX + 1 27132 KachelY + 1 6367 -0.54034473 1.41199819 -30.959473 80.901537
  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(1.41201335-1.41199819) × R
    1.51600000000141e-05 × 6371000     		dl = 96.5843600000895m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.41201335-1.41199819) × R
    1.51600000000141e-05 × 6371000     		dr = 96.5843600000895m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.54044061--0.54034473) × cos(1.41201335) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.158116610411554 × 6371000     		do = 96.585765482418m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.54044061--0.54034473) × cos(1.41199819) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.158131579687348 × 6371000     		du = 96.5949094866911m
  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(1.41201335)-sin(1.41199819))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.158116610411554-0.158131579687348)×R²
    abs(-0.54034473--0.54044061)×1.49692757937248e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.49692757937248e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.49692757937248e-05×40589641000000     		ar = 9329.11592801568m²