Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28548 / 19057
↖ ↑ ↗
← N 59.930248°
W 23.181152°		 ← 306.04 m → N 59.930248°
W 23.175659°		 →
↑
306.06 m
↓
↑
306.06 m
↓
N 59.927496°
W 23.181152°		 ← 306.06 m →
93 671 m²		 N 59.927496°
W 23.175659°
↙ ↓ ↘

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 28548 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19057 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.435615539550781 y=0.290794372558594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.435615539550781 × 216)
    floor (0.435615539550781 × 65536)
    floor (28548.5)     		tx = 28548
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.290794372558594 × 216)
    floor (0.290794372558594 × 65536)
    floor (19057.5)     		ty = 19057
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28548 / 19057 ti = "16/28548/19057"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28548/19057.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28548 ÷ 216
    28548 ÷ 65536     		x = 0.43560791015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19057 ÷ 216
    19057 ÷ 65536     		y = 0.290786743164062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43560791015625 × 2 - 1) × π
    -0.1287841796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.40458743
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.290786743164062 × 2 - 1) × π
    0.418426513671875 × 3.1415926535     		Φ = 1.31452566138118
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40458743} λ = -0.40458743}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.31452566138118))-π/2
    2×atan(3.72298461097631)-π/2
    2×1.30838823940938-π/2
    2.61677647881875-1.57079632675     		φ = 1.04598015
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40458743} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.181152°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.04598015 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.930248°
  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 28548 KachelY 19057 -0.40458743 1.04598015 -23.181152 59.930248
    Oben rechts KachelX + 1 28549 KachelY 19057 -0.40449156 1.04598015 -23.175659 59.930248
    Unten links KachelX 28548 KachelY + 1 19058 -0.40458743 1.04593211 -23.181152 59.927496
    Unten rechts KachelX + 1 28549 KachelY + 1 19058 -0.40449156 1.04593211 -23.175659 59.927496
  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(1.04598015-1.04593211) × R
    4.8040000000027e-05 × 6371000     		dl = 306.062840000172m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.04598015-1.04593211) × R
    4.8040000000027e-05 × 6371000     		dr = 306.062840000172m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40458743--0.40449156) × cos(1.04598015) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.501053929586055 × 6371000     		do = 306.037612301597m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40458743--0.40449156) × cos(1.04593211) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.501095503595461 × 6371000     		du = 306.063005198092m
  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(1.04598015)-sin(1.04593211))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.501053929586055-0.501095503595461)×R²
    abs(-0.40449156--0.40458743)×4.15740094059647e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.15740094059647e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.15740094059647e-05×40589641000000     		ar = 93670.6266965008m²