Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28562 / 40488
↖ ↑ ↗
← S 38.993572°
W 23.104248°		 ← 474.71 m → S 38.993572°
W 23.098755°		 →
↑
474.70 m
↓
↑
474.70 m
↓
S 38.997841°
W 23.104248°		 ← 474.69 m →
225 342 m²		 S 38.997841°
W 23.098755°
↙ ↓ ↘

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 28562 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40488 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.435829162597656 y=0.617805480957031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.435829162597656 × 216)
    floor (0.435829162597656 × 65536)
    floor (28562.5)     		tx = 28562
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.617805480957031 × 216)
    floor (0.617805480957031 × 65536)
    floor (40488.5)     		ty = 40488
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28562 / 40488 ti = "16/28562/40488"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28562/40488.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28562 ÷ 216
    28562 ÷ 65536     		x = 0.435821533203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40488 ÷ 216
    40488 ÷ 65536     		y = 0.6177978515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.435821533203125 × 2 - 1) × π
    -0.12835693359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.40324520
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6177978515625 × 2 - 1) × π
    -0.235595703125 × 3.1415926535     		Φ = -0.740145730133667
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40324520} λ = -0.40324520}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.740145730133667))-π/2
    2×atan(0.477044390712404)-π/2
    2×0.445115053640961-π/2
    0.890230107281922-1.57079632675     		φ = -0.68056622
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40324520} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.104248°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.68056622 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -38.993572°
  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 28562 KachelY 40488 -0.40324520 -0.68056622 -23.104248 -38.993572
    Oben rechts KachelX + 1 28563 KachelY 40488 -0.40314933 -0.68056622 -23.098755 -38.993572
    Unten links KachelX 28562 KachelY + 1 40489 -0.40324520 -0.68064073 -23.104248 -38.997841
    Unten rechts KachelX + 1 28563 KachelY + 1 40489 -0.40314933 -0.68064073 -23.098755 -38.997841
  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(-0.68056622--0.68064073) × R
    7.45100000000276e-05 × 6371000     		dl = 474.703210000176m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.68056622--0.68064073) × R
    7.45100000000276e-05 × 6371000     		dr = 474.703210000176m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40324520--0.40314933) × cos(-0.68056622) × R
    9.58700000000534e-05 × 0.777216558937011 × 6371000     		do = 474.714368840475m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40324520--0.40314933) × cos(-0.68064073) × R
    9.58700000000534e-05 × 0.777169672613839 × 6371000     		du = 474.685731247701m
  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(-0.68056622)-sin(-0.68064073))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.777216558937011-0.777169672613839)×R²
    abs(-0.40314933--0.40324520)×4.68863231724015e-05×R²
    9.58700000000534e-05×4.68863231724015e-05×6371000²
    9.58700000000534e-05×4.68863231724015e-05×40589641000000     		ar = 225341.637647596m²