Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27796 / 21637
↖ ↑ ↗
← N 52.035597°
W 27.312012°		 ← 375.74 m → N 52.035597°
W 27.306519°		 →
↑
375.76 m
↓
↑
375.76 m
↓
N 52.032218°
W 27.312012°		 ← 375.77 m →
141 194 m²		 N 52.032218°
W 27.306519°
↙ ↓ ↘

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 27796 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21637 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.424140930175781 y=0.330162048339844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.424140930175781 × 216)
    floor (0.424140930175781 × 65536)
    floor (27796.5)     		tx = 27796
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.330162048339844 × 216)
    floor (0.330162048339844 × 65536)
    floor (21637.5)     		ty = 21637
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27796 / 21637 ti = "16/27796/21637"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27796/21637.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27796 ÷ 216
    27796 ÷ 65536     		x = 0.42413330078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21637 ÷ 216
    21637 ÷ 65536     		y = 0.330154418945312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.42413330078125 × 2 - 1) × π
    -0.1517333984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.47668453
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.330154418945312 × 2 - 1) × π
    0.339691162109375 × 3.1415926535     		Φ = 1.06717125934169
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.47668453} λ = -0.47668453}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.06717125934169))-π/2
    2×atan(2.90714430056406)-π/2
    2×1.23949441544658-π/2
    2.47898883089315-1.57079632675     		φ = 0.90819250
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.47668453} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -27.312012°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.90819250 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.035597°
  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 27796 KachelY 21637 -0.47668453 0.90819250 -27.312012 52.035597
    Oben rechts KachelX + 1 27797 KachelY 21637 -0.47658866 0.90819250 -27.306519 52.035597
    Unten links KachelX 27796 KachelY + 1 21638 -0.47668453 0.90813352 -27.312012 52.032218
    Unten rechts KachelX + 1 27797 KachelY + 1 21638 -0.47658866 0.90813352 -27.306519 52.032218
  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(0.90819250-0.90813352) × R
    5.89799999999308e-05 × 6371000     		dl = 375.761579999559m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.90819250-0.90813352) × R
    5.89799999999308e-05 × 6371000     		dr = 375.761579999559m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.47668453--0.47658866) × cos(0.90819250) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.615171774150601 × 6371000     		do = 375.739396100381m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.47668453--0.47658866) × cos(0.90813352) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.615218272505936 × 6371000     		du = 375.767796727145m
  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(0.90819250)-sin(0.90813352))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.615171774150601-0.615218272505936)×R²
    abs(-0.47658866--0.47668453)×4.64983553355447e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.64983553355447e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.64983553355447e-05×40589641000000     		ar = 141193.765119811m²