Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28744 / 43591
↖ ↑ ↗
← S 50.982641°
W 22.104492°		 ← 384.57 m → S 50.982641°
W 22.098999°		 →
↑
384.55 m
↓
↑
384.55 m
↓
S 50.986099°
W 22.104492°		 ← 384.54 m →
147 880 m²		 S 50.986099°
W 22.098999°
↙ ↓ ↘

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 28744 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43591 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.438606262207031 y=0.665153503417969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.438606262207031 × 216)
    floor (0.438606262207031 × 65536)
    floor (28744.5)     		tx = 28744
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.665153503417969 × 216)
    floor (0.665153503417969 × 65536)
    floor (43591.5)     		ty = 43591
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28744 / 43591 ti = "16/28744/43591"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28744/43591.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28744 ÷ 216
    28744 ÷ 65536     		x = 0.4385986328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43591 ÷ 216
    43591 ÷ 65536     		y = 0.665145874023438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4385986328125 × 2 - 1) × π
    -0.122802734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.38579617
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.665145874023438 × 2 - 1) × π
    -0.330291748046875 × 3.1415926535     		Φ = -1.03764212917574
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38579617} λ = -0.38579617}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.03764212917574))-π/2
    2×atan(0.35428906573909)-π/2
    2×0.340490691669194-π/2
    0.680981383338387-1.57079632675     		φ = -0.88981494
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38579617} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.104492°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.88981494 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.982641°
  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 28744 KachelY 43591 -0.38579617 -0.88981494 -22.104492 -50.982641
    Oben rechts KachelX + 1 28745 KachelY 43591 -0.38570029 -0.88981494 -22.098999 -50.982641
    Unten links KachelX 28744 KachelY + 1 43592 -0.38579617 -0.88987530 -22.104492 -50.986099
    Unten rechts KachelX + 1 28745 KachelY + 1 43592 -0.38570029 -0.88987530 -22.098999 -50.986099
  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(-0.88981494--0.88987530) × R
    6.03599999999815e-05 × 6371000     		dl = 384.553559999882m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.88981494--0.88987530) × R
    6.03599999999815e-05 × 6371000     		dr = 384.553559999882m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38579617--0.38570029) × cos(-0.88981494) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.629555820692672 × 6371000     		do = 384.565104812704m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38579617--0.38570029) × cos(-0.88987530) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.629508922526655 × 6371000     		du = 384.536456998583m
  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(-0.88981494)-sin(-0.88987530))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.629555820692672-0.629508922526655)×R²
    abs(-0.38570029--0.38579617)×4.68981660169954e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.68981660169954e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.68981660169954e-05×40589641000000     		ar = 147880.371842593m²