Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28810 / 19114
↖ ↑ ↗
← N 59.772992°
W 21.741944°		 ← 307.52 m → N 59.772992°
W 21.736450°		 →
↑
307.53 m
↓
↑
307.53 m
↓
N 59.770226°
W 21.741944°		 ← 307.54 m →
94 575 m²		 N 59.770226°
W 21.736450°
↙ ↓ ↘

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 28810 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19114 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.439613342285156 y=0.291664123535156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.439613342285156 × 216)
    floor (0.439613342285156 × 65536)
    floor (28810.5)     		tx = 28810
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.291664123535156 × 216)
    floor (0.291664123535156 × 65536)
    floor (19114.5)     		ty = 19114
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28810 / 19114 ti = "16/28810/19114"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28810/19114.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28810 ÷ 216
    28810 ÷ 65536     		x = 0.439605712890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19114 ÷ 216
    19114 ÷ 65536     		y = 0.291656494140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.439605712890625 × 2 - 1) × π
    -0.12078857421875 × 3.1415926535     		Λ = -0.37946850
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.291656494140625 × 2 - 1) × π
    0.41668701171875 × 3.1415926535     		Φ = 1.30906085482449
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.37946850} λ = -0.37946850}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.30906085482449))-π/2
    2×atan(3.70269471094812)-π/2
    2×1.30701591720582-π/2
    2.61403183441164-1.57079632675     		φ = 1.04323551
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.37946850} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.741944°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.04323551 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.772992°
  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 28810 KachelY 19114 -0.37946850 1.04323551 -21.741944 59.772992
    Oben rechts KachelX + 1 28811 KachelY 19114 -0.37937262 1.04323551 -21.736450 59.772992
    Unten links KachelX 28810 KachelY + 1 19115 -0.37946850 1.04318724 -21.741944 59.770226
    Unten rechts KachelX + 1 28811 KachelY + 1 19115 -0.37937262 1.04318724 -21.736450 59.770226
  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(1.04323551-1.04318724) × R
    4.82699999999614e-05 × 6371000     		dl = 307.528169999754m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.04323551-1.04318724) × R
    4.82699999999614e-05 × 6371000     		dr = 307.528169999754m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.37946850--0.37937262) × cos(1.04323551) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.503427294912518 × 6371000     		do = 307.519308169685m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.37946850--0.37937262) × cos(1.04318724) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.503469001420531 × 6371000     		du = 307.54478465183m
  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(1.04323551)-sin(1.04318724))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.503427294912518-0.503469001420531)×R²
    abs(-0.37937262--0.37946850)×4.17065080123846e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.17065080123846e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.17065080123846e-05×40589641000000     		ar = 94574.7674674955m²