Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29462 / 23003
↖ ↑ ↗
← N 47.178513°
W 18.160400°		 ← 415.16 m → N 47.178513°
W 18.154907°		 →
↑
415.20 m
↓
↑
415.20 m
↓
N 47.174779°
W 18.160400°		 ← 415.19 m →
172 381 m²		 N 47.174779°
W 18.154907°
↙ ↓ ↘

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 29462 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 23003 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.449562072753906 y=0.351005554199219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.449562072753906 × 216)
    floor (0.449562072753906 × 65536)
    floor (29462.5)     		tx = 29462
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.351005554199219 × 216)
    floor (0.351005554199219 × 65536)
    floor (23003.5)     		ty = 23003
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29462 / 23003 ti = "16/29462/23003"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29462/23003.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29462 ÷ 216
    29462 ÷ 65536     		x = 0.449554443359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 23003 ÷ 216
    23003 ÷ 65536     		y = 0.350997924804688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.449554443359375 × 2 - 1) × π
    -0.10089111328125 × 3.1415926535     		Λ = -0.31695878
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.350997924804688 × 2 - 1) × π
    0.298004150390625 × 3.1415926535     		Φ = 0.936207649579697
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.31695878} λ = -0.31695878}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.936207649579697))-π/2
    2×atan(2.55029145719894)-π/2
    2×1.19710835099185-π/2
    2.3942167019837-1.57079632675     		φ = 0.82342038
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.31695878} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.160400°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.82342038 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 47.178513°
  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 29462 KachelY 23003 -0.31695878 0.82342038 -18.160400 47.178513
    Oben rechts KachelX + 1 29463 KachelY 23003 -0.31686291 0.82342038 -18.154907 47.178513
    Unten links KachelX 29462 KachelY + 1 23004 -0.31695878 0.82335521 -18.160400 47.174779
    Unten rechts KachelX + 1 29463 KachelY + 1 23004 -0.31686291 0.82335521 -18.154907 47.174779
  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(0.82342038-0.82335521) × R
    6.51699999999478e-05 × 6371000     		dl = 415.198069999667m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.82342038-0.82335521) × R
    6.51699999999478e-05 × 6371000     		dr = 415.198069999667m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.31695878--0.31686291) × cos(0.82342038) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.679716424941828 × 6371000     		do = 415.162479422582m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.31695878--0.31686291) × cos(0.82335521) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.679764224064391 × 6371000     		du = 415.19167454206m
  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(0.82342038)-sin(0.82335521))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.679716424941828-0.679764224064391)×R²
    abs(-0.31686291--0.31695878)×4.77991225628083e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.77991225628083e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.77991225628083e-05×40589641000000     		ar = 172380.721132284m²