Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29348 / 14703
↖ ↑ ↗
← N 69.932185°
W 18.786621°		 ← 209.58 m → N 69.932185°
W 18.781128°		 →
↑
209.54 m
↓
↑
209.54 m
↓
N 69.930300°
W 18.786621°		 ← 209.60 m →
43 918 m²		 N 69.930300°
W 18.781128°
↙ ↓ ↘

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 29348 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14703 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447822570800781 y=0.224357604980469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447822570800781 × 216)
    floor (0.447822570800781 × 65536)
    floor (29348.5)     		tx = 29348
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.224357604980469 × 216)
    floor (0.224357604980469 × 65536)
    floor (14703.5)     		ty = 14703
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29348 / 14703 ti = "16/29348/14703"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29348/14703.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29348 ÷ 216
    29348 ÷ 65536     		x = 0.44781494140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14703 ÷ 216
    14703 ÷ 65536     		y = 0.224349975585938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44781494140625 × 2 - 1) × π
    -0.1043701171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.32788839
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.224349975585938 × 2 - 1) × π
    0.551300048828125 × 3.1415926535     		Φ = 1.73196018327263
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32788839} λ = -0.32788839}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.73196018327263))-π/2
    2×atan(5.65172146754468)-π/2
    2×1.39567160531055-π/2
    2.79134321062109-1.57079632675     		φ = 1.22054688
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32788839} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.786621°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22054688 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.932185°
  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 29348 KachelY 14703 -0.32788839 1.22054688 -18.786621 69.932185
    Oben rechts KachelX + 1 29349 KachelY 14703 -0.32779252 1.22054688 -18.781128 69.932185
    Unten links KachelX 29348 KachelY + 1 14704 -0.32788839 1.22051399 -18.786621 69.930300
    Unten rechts KachelX + 1 29349 KachelY + 1 14704 -0.32779252 1.22051399 -18.781128 69.930300
  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(1.22054688-1.22051399) × R
    3.28899999999521e-05 × 6371000     		dl = 209.542189999695m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22054688-1.22051399) × R
    3.28899999999521e-05 × 6371000     		dr = 209.542189999695m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32788839--0.32779252) × cos(1.22054688) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.343132120297269 × 6371000     		do = 209.580902571736m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32788839--0.32779252) × cos(1.22051399) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.343163013265997 × 6371000     		du = 209.599771619214m
  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(1.22054688)-sin(1.22051399))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.343132120297269-0.343163013265997)×R²
    abs(-0.32779252--0.32788839)×3.08929687285464e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.08929687285464e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.08929687285464e-05×40589641000000     		ar = 43918.018241738m²