Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29580 / 40845
↖ ↑ ↗
← S 40.501269°
W 17.512207°		 ← 464.44 m → S 40.501269°
W 17.506714°		 →
↑
464.45 m
↓
↑
464.45 m
↓
S 40.505446°
W 17.512207°		 ← 464.41 m →
215 700 m²		 S 40.505446°
W 17.506714°
↙ ↓ ↘

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 29580 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40845 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451362609863281 y=0.623252868652344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451362609863281 × 216)
    floor (0.451362609863281 × 65536)
    floor (29580.5)     		tx = 29580
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.623252868652344 × 216)
    floor (0.623252868652344 × 65536)
    floor (40845.5)     		ty = 40845
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29580 / 40845 ti = "16/29580/40845"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29580/40845.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29580 ÷ 216
    29580 ÷ 65536     		x = 0.45135498046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40845 ÷ 216
    40845 ÷ 65536     		y = 0.623245239257812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45135498046875 × 2 - 1) × π
    -0.0972900390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.30564567
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.623245239257812 × 2 - 1) × π
    -0.246490478515625 × 3.1415926535     		Φ = -0.774372676462387
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30564567} λ = -0.30564567}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.774372676462387))-π/2
    2×atan(0.460992881995103)-π/2
    2×0.431957911762469-π/2
    0.863915823524939-1.57079632675     		φ = -0.70688050
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30564567} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.512207°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.70688050 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -40.501269°
  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 29580 KachelY 40845 -0.30564567 -0.70688050 -17.512207 -40.501269
    Oben rechts KachelX + 1 29581 KachelY 40845 -0.30554980 -0.70688050 -17.506714 -40.501269
    Unten links KachelX 29580 KachelY + 1 40846 -0.30564567 -0.70695340 -17.512207 -40.505446
    Unten rechts KachelX + 1 29581 KachelY + 1 40846 -0.30554980 -0.70695340 -17.506714 -40.505446
  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(-0.70688050--0.70695340) × R
    7.28999999999314e-05 × 6371000     		dl = 464.445899999563m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.70688050--0.70695340) × R
    7.28999999999314e-05 × 6371000     		dr = 464.445899999563m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30564567--0.30554980) × cos(-0.70688050) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.760391578228307 × 6371000     		do = 464.437876392838m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30564567--0.30554980) × cos(-0.70695340) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.760344230217104 × 6371000     		du = 464.408956806661m
  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(-0.70688050)-sin(-0.70695340))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.760391578228307-0.760344230217104)×R²
    abs(-0.30554980--0.30564567)×4.73480112032076e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.73480112032076e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.73480112032076e-05×40589641000000     		ar = 215699.551799324m²