Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28213 / 21604
↖ ↑ ↗
← N 52.146973°
W 25.021363°		 ← 374.84 m → N 52.146973°
W 25.015869°		 →
↑
374.81 m
↓
↑
374.81 m
↓
N 52.143603°
W 25.021363°		 ← 374.87 m →
140 498 m²		 N 52.143603°
W 25.015869°
↙ ↓ ↘

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 28213 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21604 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.430503845214844 y=0.329658508300781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.430503845214844 × 216)
    floor (0.430503845214844 × 65536)
    floor (28213.5)     		tx = 28213
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.329658508300781 × 216)
    floor (0.329658508300781 × 65536)
    floor (21604.5)     		ty = 21604
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28213 / 21604 ti = "16/28213/21604"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28213/21604.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28213 ÷ 216
    28213 ÷ 65536     		x = 0.430496215820312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21604 ÷ 216
    21604 ÷ 65536     		y = 0.32965087890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.430496215820312 × 2 - 1) × π
    -0.139007568359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.43670516
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.32965087890625 × 2 - 1) × π
    0.3406982421875 × 3.1415926535     		Φ = 1.07033509471661
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.43670516} λ = -0.43670516}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.07033509471661))-π/2
    2×atan(2.9163565919444)-π/2
    2×1.24046635326004-π/2
    2.48093270652008-1.57079632675     		φ = 0.91013638
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.43670516} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -25.021363°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91013638 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.146973°
  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 28213 KachelY 21604 -0.43670516 0.91013638 -25.021363 52.146973
    Oben rechts KachelX + 1 28214 KachelY 21604 -0.43660928 0.91013638 -25.015869 52.146973
    Unten links KachelX 28213 KachelY + 1 21605 -0.43670516 0.91007755 -25.021363 52.143603
    Unten rechts KachelX + 1 28214 KachelY + 1 21605 -0.43660928 0.91007755 -25.015869 52.143603
  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(0.91013638-0.91007755) × R
    5.88299999999542e-05 × 6371000     		dl = 374.805929999708m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91013638-0.91007755) × R
    5.88299999999542e-05 × 6371000     		dr = 374.805929999708m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.43670516--0.43660928) × cos(0.91013638) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.613638071261443 × 6371000     		do = 374.841724014369m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.43670516--0.43660928) × cos(0.91007755) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.613684521628326 × 6371000     		du = 374.870098289726m
  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(0.91013638)-sin(0.91007755))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.613638071261443-0.613684521628326)×R²
    abs(-0.43660928--0.43670516)×4.64503668826666e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.64503668826666e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.64503668826666e-05×40589641000000     		ar = 140498.218435582m²