Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29061 / 19197
↖ ↑ ↗
← N 59.542672°
W 20.363159°		 ← 309.61 m → N 59.542672°
W 20.357666°		 →
↑
309.63 m
↓
↑
309.63 m
↓
N 59.539888°
W 20.363159°		 ← 309.63 m →
95 868 m²		 N 59.539888°
W 20.357666°
↙ ↓ ↘

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 29061 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19197 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.443443298339844 y=0.292930603027344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.443443298339844 × 216)
    floor (0.443443298339844 × 65536)
    floor (29061.5)     		tx = 29061
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.292930603027344 × 216)
    floor (0.292930603027344 × 65536)
    floor (19197.5)     		ty = 19197
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29061 / 19197 ti = "16/29061/19197"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29061/19197.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29061 ÷ 216
    29061 ÷ 65536     		x = 0.443435668945312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19197 ÷ 216
    19197 ÷ 65536     		y = 0.292922973632812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.443435668945312 × 2 - 1) × π
    -0.113128662109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.35540417
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.292922973632812 × 2 - 1) × π
    0.414154052734375 × 3.1415926535     		Φ = 1.30110332948756
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35540417} λ = -0.35540417}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.30110332948756))-π/2
    2×atan(3.67334734503625)-π/2
    2×1.30500600308982-π/2
    2.61001200617963-1.57079632675     		φ = 1.03921568
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35540417} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.363159°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.03921568 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.542672°
  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 29061 KachelY 19197 -0.35540417 1.03921568 -20.363159 59.542672
    Oben rechts KachelX + 1 29062 KachelY 19197 -0.35530830 1.03921568 -20.357666 59.542672
    Unten links KachelX 29061 KachelY + 1 19198 -0.35540417 1.03916708 -20.363159 59.539888
    Unten rechts KachelX + 1 29062 KachelY + 1 19198 -0.35530830 1.03916708 -20.357666 59.539888
  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(1.03921568-1.03916708) × R
    4.86000000001763e-05 × 6371000     		dl = 309.630600001123m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.03921568-1.03916708) × R
    4.86000000001763e-05 × 6371000     		dr = 309.630600001123m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35540417--0.35530830) × cos(1.03921568) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.506896502344263 × 6371000     		do = 309.606184287646m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35540417--0.35530830) × cos(1.03916708) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.506938395282087 × 6371000     		du = 309.631771981718m
  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(1.03921568)-sin(1.03916708))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.506896502344263-0.506938395282087)×R²
    abs(-0.35530830--0.35540417)×4.1892937824084e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.1892937824084e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.1892937824084e-05×40589641000000     		ar = 95867.5099905699m²