Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28573 / 42422
↖ ↑ ↗
← S 46.762443°
W 23.043823°		 ← 418.45 m → S 46.762443°
W 23.038330°		 →
↑
418.38 m
↓
↑
418.38 m
↓
S 46.766206°
W 23.043823°		 ← 418.42 m →
175 066 m²		 S 46.766206°
W 23.038330°
↙ ↓ ↘

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 28573 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42422 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.435997009277344 y=0.647315979003906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.435997009277344 × 216)
    floor (0.435997009277344 × 65536)
    floor (28573.5)     		tx = 28573
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.647315979003906 × 216)
    floor (0.647315979003906 × 65536)
    floor (42422.5)     		ty = 42422
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28573 / 42422 ti = "16/28573/42422"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28573/42422.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28573 ÷ 216
    28573 ÷ 65536     		x = 0.435989379882812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42422 ÷ 216
    42422 ÷ 65536     		y = 0.647308349609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.435989379882812 × 2 - 1) × π
    -0.128021240234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.40219059
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.647308349609375 × 2 - 1) × π
    -0.29461669921875 × 3.1415926535     		Φ = -0.925565657864044
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40219059} λ = -0.40219059}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.925565657864044))-π/2
    2×atan(0.396307181386338)-π/2
    2×0.377318864638938-π/2
    0.754637729277876-1.57079632675     		φ = -0.81615860
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40219059} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.043823°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.81615860 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -46.762443°
  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 28573 KachelY 42422 -0.40219059 -0.81615860 -23.043823 -46.762443
    Oben rechts KachelX + 1 28574 KachelY 42422 -0.40209471 -0.81615860 -23.038330 -46.762443
    Unten links KachelX 28573 KachelY + 1 42423 -0.40219059 -0.81622427 -23.043823 -46.766206
    Unten rechts KachelX + 1 28574 KachelY + 1 42423 -0.40209471 -0.81622427 -23.038330 -46.766206
  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(-0.81615860--0.81622427) × R
    6.56700000000177e-05 × 6371000     		dl = 418.383570000113m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.81615860--0.81622427) × R
    6.56700000000177e-05 × 6371000     		dr = 418.383570000113m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40219059--0.40209471) × cos(-0.81615860) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.685024790427807 × 6371000     		do = 418.448407069484m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40219059--0.40209471) × cos(-0.81622427) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.684976947058291 × 6371000     		du = 418.419181876406m
  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(-0.81615860)-sin(-0.81622427))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.685024790427807-0.684976947058291)×R²
    abs(-0.40209471--0.40219059)×4.78433695165759e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.78433695165759e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.78433695165759e-05×40589641000000     		ar = 175065.82480322m²