Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29136 / 19175
↖ ↑ ↗
← N 59.603875°
W 19.951172°		 ← 309.04 m → N 59.603875°
W 19.945679°		 →
↑
309.12 m
↓
↑
309.12 m
↓
N 59.601095°
W 19.951172°		 ← 309.07 m →
95 536 m²		 N 59.601095°
W 19.945679°
↙ ↓ ↘

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 29136 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19175 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444587707519531 y=0.292594909667969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444587707519531 × 216)
    floor (0.444587707519531 × 65536)
    floor (29136.5)     		tx = 29136
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.292594909667969 × 216)
    floor (0.292594909667969 × 65536)
    floor (19175.5)     		ty = 19175
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29136 / 19175 ti = "16/29136/19175"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29136/19175.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29136 ÷ 216
    29136 ÷ 65536     		x = 0.444580078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19175 ÷ 216
    19175 ÷ 65536     		y = 0.292587280273438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444580078125 × 2 - 1) × π
    -0.11083984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.34821364
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.292587280273438 × 2 - 1) × π
    0.414825439453125 × 3.1415926535     		Φ = 1.30321255307085
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34821364} λ = -0.34821364}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.30321255307085))-π/2
    2×atan(3.68110343267201)-π/2
    2×1.30554009633514-π/2
    2.61108019267028-1.57079632675     		φ = 1.04028387
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34821364} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.951172°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.04028387 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.603875°
  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 29136 KachelY 19175 -0.34821364 1.04028387 -19.951172 59.603875
    Oben rechts KachelX + 1 29137 KachelY 19175 -0.34811777 1.04028387 -19.945679 59.603875
    Unten links KachelX 29136 KachelY + 1 19176 -0.34821364 1.04023535 -19.951172 59.601095
    Unten rechts KachelX + 1 29137 KachelY + 1 19176 -0.34811777 1.04023535 -19.945679 59.601095
  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(1.04028387-1.04023535) × R
    4.85200000002184e-05 × 6371000     		dl = 309.120920001391m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.04028387-1.04023535) × R
    4.85200000002184e-05 × 6371000     		dr = 309.120920001391m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34821364--0.34811777) × cos(1.04028387) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.505975426151914 × 6371000     		do = 309.04360221412m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34821364--0.34811777) × cos(1.04023535) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.506017276380096 × 6371000     		du = 309.069163821666m
  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(1.04028387)-sin(1.04023535))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.505975426151914-0.506017276380096)×R²
    abs(-0.34811777--0.34821364)×4.18502281824829e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.18502281824829e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.18502281824829e-05×40589641000000     		ar = 95535.7934696472m²