Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29308 / 19604
↖ ↑ ↗
← N 58.390197°
W 19.006348°		 ← 320.17 m → N 58.390197°
W 19.000854°		 →
↑
320.14 m
↓
↑
320.14 m
↓
N 58.387318°
W 19.006348°		 ← 320.19 m →
102 503 m²		 N 58.387318°
W 19.000854°
↙ ↓ ↘

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 29308 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19604 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447212219238281 y=0.299140930175781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447212219238281 × 216)
    floor (0.447212219238281 × 65536)
    floor (29308.5)     		tx = 29308
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.299140930175781 × 216)
    floor (0.299140930175781 × 65536)
    floor (19604.5)     		ty = 19604
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29308 / 19604 ti = "16/29308/19604"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29308/19604.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29308 ÷ 216
    29308 ÷ 65536     		x = 0.44720458984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19604 ÷ 216
    19604 ÷ 65536     		y = 0.29913330078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44720458984375 × 2 - 1) × π
    -0.1055908203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.33172335
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.29913330078125 × 2 - 1) × π
    0.4017333984375 × 3.1415926535     		Φ = 1.26208269319684
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33172335} λ = -0.33172335}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.26208269319684))-π/2
    2×atan(3.53277150997736)-π/2
    2×1.29494875751843-π/2
    2.58989751503686-1.57079632675     		φ = 1.01910119
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33172335} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.006348°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01910119 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.390197°
  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 29308 KachelY 19604 -0.33172335 1.01910119 -19.006348 58.390197
    Oben rechts KachelX + 1 29309 KachelY 19604 -0.33162747 1.01910119 -19.000854 58.390197
    Unten links KachelX 29308 KachelY + 1 19605 -0.33172335 1.01905094 -19.006348 58.387318
    Unten rechts KachelX + 1 29309 KachelY + 1 19605 -0.33162747 1.01905094 -19.000854 58.387318
  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(1.01910119-1.01905094) × R
    5.02499999999184e-05 × 6371000     		dl = 320.14274999948m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01910119-1.01905094) × R
    5.02499999999184e-05 × 6371000     		dr = 320.14274999948m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33172335--0.33162747) × cos(1.01910119) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.524131622956695 × 6371000     		do = 320.166577597875m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33172335--0.33162747) × cos(1.01905094) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.524174417067826 × 6371000     		du = 320.192718443994m
  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(1.01910119)-sin(1.01905094))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.524131622956695-0.524174417067826)×R²
    abs(-0.33162747--0.33172335)×4.27941111307284e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.27941111307284e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.27941111307284e-05×40589641000000     		ar = 102503.19303304m²