Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27764 / 22263
↖ ↑ ↗
← N 49.869857°
W 27.487793°		 ← 393.67 m → N 49.869857°
W 27.482300°		 →
↑
393.73 m
↓
↑
393.73 m
↓
N 49.866317°
W 27.487793°		 ← 393.70 m →
155 004 m²		 N 49.866317°
W 27.482300°
↙ ↓ ↘

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 27764 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22263 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.423652648925781 y=0.339714050292969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.423652648925781 × 216)
    floor (0.423652648925781 × 65536)
    floor (27764.5)     		tx = 27764
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.339714050292969 × 216)
    floor (0.339714050292969 × 65536)
    floor (22263.5)     		ty = 22263
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27764 / 22263 ti = "16/27764/22263"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27764/22263.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27764 ÷ 216
    27764 ÷ 65536     		x = 0.42364501953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22263 ÷ 216
    22263 ÷ 65536     		y = 0.339706420898438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.42364501953125 × 2 - 1) × π
    -0.1527099609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.47975249
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.339706420898438 × 2 - 1) × π
    0.320587158203125 × 3.1415926535     		Φ = 1.00715426101738
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.47975249} λ = -0.47975249}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.00715426101738))-π/2
    2×atan(2.7377988578944)-π/2
    2×1.22059476748309-π/2
    2.44118953496617-1.57079632675     		φ = 0.87039321
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.47975249} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -27.487793°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.87039321 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.869857°
  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 27764 KachelY 22263 -0.47975249 0.87039321 -27.487793 49.869857
    Oben rechts KachelX + 1 27765 KachelY 22263 -0.47965662 0.87039321 -27.482300 49.869857
    Unten links KachelX 27764 KachelY + 1 22264 -0.47975249 0.87033141 -27.487793 49.866317
    Unten rechts KachelX + 1 27765 KachelY + 1 22264 -0.47965662 0.87033141 -27.482300 49.866317
  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(0.87039321-0.87033141) × R
    6.18000000000007e-05 × 6371000     		dl = 393.727800000005m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.87039321-0.87033141) × R
    6.18000000000007e-05 × 6371000     		dr = 393.727800000005m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.47975249--0.47965662) × cos(0.87039321) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.644525955616779 × 6371000     		do = 393.668571138283m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.47975249--0.47965662) × cos(0.87033141) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.644573205580134 × 6371000     		du = 393.697430838033m
  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(0.87039321)-sin(0.87033141))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.644525955616779-0.644573205580134)×R²
    abs(-0.47965662--0.47975249)×4.72499633551449e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.72499633551449e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.72499633551449e-05×40589641000000     		ar = 155003.941926053m²