Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29458 / 18899
↖ ↑ ↗
← N 60.362281°
W 18.182373°		 ← 302.07 m → N 60.362281°
W 18.176880°		 →
↑
302.05 m
↓
↑
302.05 m
↓
N 60.359564°
W 18.182373°		 ← 302.10 m →
91 245 m²		 N 60.359564°
W 18.176880°
↙ ↓ ↘

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 29458 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18899 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449501037597656 y=0.288383483886719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449501037597656 × 216)
    floor (0.449501037597656 × 65536)
    floor (29458.5)     		tx = 29458
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.288383483886719 × 216)
    floor (0.288383483886719 × 65536)
    floor (18899.5)     		ty = 18899
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29458 / 18899 ti = "16/29458/18899"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29458/18899.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29458 ÷ 216
    29458 ÷ 65536     		x = 0.449493408203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18899 ÷ 216
    18899 ÷ 65536     		y = 0.288375854492188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449493408203125 × 2 - 1) × π
    -0.10101318359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.31734228
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.288375854492188 × 2 - 1) × π
    0.423248291015625 × 3.1415926535     		Φ = 1.32967372166112
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31734228} λ = -0.31734228}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.32967372166112))-π/2
    2×atan(3.77980991625147)-π/2
    2×1.31215843443643-π/2
    2.62431686887286-1.57079632675     		φ = 1.05352054
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31734228} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.182373°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.05352054 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 60.362281°
  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 29458 KachelY 18899 -0.31734228 1.05352054 -18.182373 60.362281
    Oben rechts KachelX + 1 29459 KachelY 18899 -0.31724640 1.05352054 -18.176880 60.362281
    Unten links KachelX 29458 KachelY + 1 18900 -0.31734228 1.05347313 -18.182373 60.359564
    Unten rechts KachelX + 1 29459 KachelY + 1 18900 -0.31724640 1.05347313 -18.176880 60.359564
  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(1.05352054-1.05347313) × R
    4.7410000000081e-05 × 6371000     		dl = 302.049110000516m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.05352054-1.05347313) × R
    4.7410000000081e-05 × 6371000     		dr = 302.049110000516m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31734228--0.31724640) × cos(1.05352054) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.494514172542495 × 6371000     		do = 302.074714178535m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31734228--0.31724640) × cos(1.05347313) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.494555379315807 × 6371000     		du = 302.099885396999m
  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(1.05352054)-sin(1.05347313))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.494514172542495-0.494555379315807)×R²
    abs(-0.31724640--0.31734228)×4.12067733113197e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.12067733113197e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.12067733113197e-05×40589641000000     		ar = 91245.2000605765m²