Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28499 / 21177
↖ ↑ ↗
← N 53.563151°
W 23.450317°		 ← 362.77 m → N 53.563151°
W 23.444824°		 →
↑
362.76 m
↓
↑
362.76 m
↓
N 53.559889°
W 23.450317°		 ← 362.80 m →
131 605 m²		 N 53.559889°
W 23.444824°
↙ ↓ ↘

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 28499 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21177 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.434867858886719 y=0.323143005371094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.434867858886719 × 216)
    floor (0.434867858886719 × 65536)
    floor (28499.5)     		tx = 28499
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.323143005371094 × 216)
    floor (0.323143005371094 × 65536)
    floor (21177.5)     		ty = 21177
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28499 / 21177 ti = "16/28499/21177"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28499/21177.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28499 ÷ 216
    28499 ÷ 65536     		x = 0.434860229492188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21177 ÷ 216
    21177 ÷ 65536     		y = 0.323135375976562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.434860229492188 × 2 - 1) × π
    -0.130279541015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.40928525
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.323135375976562 × 2 - 1) × π
    0.353729248046875 × 3.1415926535     		Φ = 1.11127320699214
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40928525} λ = -0.40928525}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11127320699214))-π/2
    2×atan(3.03822422123677)-π/2
    2×1.25282484074212-π/2
    2.50564968148424-1.57079632675     		φ = 0.93485335
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40928525} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.450317°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93485335 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.563151°
  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 28499 KachelY 21177 -0.40928525 0.93485335 -23.450317 53.563151
    Oben rechts KachelX + 1 28500 KachelY 21177 -0.40918938 0.93485335 -23.444824 53.563151
    Unten links KachelX 28499 KachelY + 1 21178 -0.40928525 0.93479641 -23.450317 53.559889
    Unten rechts KachelX + 1 28500 KachelY + 1 21178 -0.40918938 0.93479641 -23.444824 53.559889
  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(0.93485335-0.93479641) × R
    5.69400000000053e-05 × 6371000     		dl = 362.764740000034m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93485335-0.93479641) × R
    5.69400000000053e-05 × 6371000     		dr = 362.764740000034m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40928525--0.40918938) × cos(0.93485335) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.59393641444305 × 6371000     		do = 362.769098099459m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40928525--0.40918938) × cos(0.93479641) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.593982222392688 × 6371000     		du = 362.797077034866m
  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(0.93485335)-sin(0.93479641))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.59393641444305-0.593982222392688)×R²
    abs(-0.40918938--0.40928525)×4.58079496379327e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.58079496379327e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.58079496379327e-05×40589641000000     		ar = 131604.912473305m²