Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28613 / 21057
↖ ↑ ↗
← N 53.952853°
W 22.824097°		 ← 359.46 m → N 53.952853°
W 22.818603°		 →
↑
359.45 m
↓
↑
359.45 m
↓
N 53.949621°
W 22.824097°		 ← 359.48 m →
129 212 m²		 N 53.949621°
W 22.818603°
↙ ↓ ↘

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 28613 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21057 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436607360839844 y=0.321311950683594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436607360839844 × 216)
    floor (0.436607360839844 × 65536)
    floor (28613.5)     		tx = 28613
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.321311950683594 × 216)
    floor (0.321311950683594 × 65536)
    floor (21057.5)     		ty = 21057
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28613 / 21057 ti = "16/28613/21057"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28613/21057.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28613 ÷ 216
    28613 ÷ 65536     		x = 0.436599731445312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21057 ÷ 216
    21057 ÷ 65536     		y = 0.321304321289062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436599731445312 × 2 - 1) × π
    -0.126800537109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.39835564
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.321304321289062 × 2 - 1) × π
    0.357391357421875 × 3.1415926535     		Φ = 1.12277806290096
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39835564} λ = -0.39835564}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.12277806290096))-π/2
    2×atan(3.07338039872211)-π/2
    2×1.25622562797769-π/2
    2.51245125595539-1.57079632675     		φ = 0.94165493
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39835564} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.824097°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.94165493 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.952853°
  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 28613 KachelY 21057 -0.39835564 0.94165493 -22.824097 53.952853
    Oben rechts KachelX + 1 28614 KachelY 21057 -0.39825976 0.94165493 -22.818603 53.952853
    Unten links KachelX 28613 KachelY + 1 21058 -0.39835564 0.94159851 -22.824097 53.949621
    Unten rechts KachelX + 1 28614 KachelY + 1 21058 -0.39825976 0.94159851 -22.818603 53.949621
  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(0.94165493-0.94159851) × R
    5.6419999999946e-05 × 6371000     		dl = 359.451819999656m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.94165493-0.94159851) × R
    5.6419999999946e-05 × 6371000     		dr = 359.451819999656m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39835564--0.39825976) × cos(0.94165493) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.588450765860476 × 6371000     		do = 359.456021232978m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39835564--0.39825976) × cos(0.94159851) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.588496382358662 × 6371000     		du = 359.483886138407m
  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(0.94165493)-sin(0.94159851))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.588450765860476-0.588496382358662)×R²
    abs(-0.39825976--0.39835564)×4.56164981859075e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.56164981859075e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.56164981859075e-05×40589641000000     		ar = 129212.129121479m²