Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29623 / 17654
↖ ↑ ↗
← N 63.573011°
W 17.276001°		 ← 271.86 m → N 63.573011°
W 17.270508°		 →
↑
271.85 m
↓
↑
271.85 m
↓
N 63.570566°
W 17.276001°		 ← 271.89 m →
73 909 m²		 N 63.570566°
W 17.270508°
↙ ↓ ↘

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 29623 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17654 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.452018737792969 y=0.269386291503906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.452018737792969 × 216)
    floor (0.452018737792969 × 65536)
    floor (29623.5)     		tx = 29623
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.269386291503906 × 216)
    floor (0.269386291503906 × 65536)
    floor (17654.5)     		ty = 17654
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29623 / 17654 ti = "16/29623/17654"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29623/17654.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29623 ÷ 216
    29623 ÷ 65536     		x = 0.452011108398438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17654 ÷ 216
    17654 ÷ 65536     		y = 0.269378662109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.452011108398438 × 2 - 1) × π
    -0.095977783203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.30152310
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.269378662109375 × 2 - 1) × π
    0.46124267578125 × 3.1415926535     		Φ = 1.44903660171506
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30152310} λ = -0.30152310}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.44903660171506))-π/2
    2×atan(4.25900941569679)-π/2
    2×1.34017733721133-π/2
    2.68035467442265-1.57079632675     		φ = 1.10955835
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30152310} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.276001°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.10955835 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.573011°
  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 29623 KachelY 17654 -0.30152310 1.10955835 -17.276001 63.573011
    Oben rechts KachelX + 1 29624 KachelY 17654 -0.30142722 1.10955835 -17.270508 63.573011
    Unten links KachelX 29623 KachelY + 1 17655 -0.30152310 1.10951568 -17.276001 63.570566
    Unten rechts KachelX + 1 29624 KachelY + 1 17655 -0.30142722 1.10951568 -17.270508 63.570566
  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(1.10955835-1.10951568) × R
    4.26700000000224e-05 × 6371000     		dl = 271.850570000143m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.10955835-1.10951568) × R
    4.26700000000224e-05 × 6371000     		dr = 271.850570000143m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30152310--0.30142722) × cos(1.10955835) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.445057058686714 × 6371000     		do = 271.863762983205m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30152310--0.30142722) × cos(1.10951568) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.445095269360991 × 6371000     		du = 271.887104030139m
  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(1.10955835)-sin(1.10951568))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.445057058686714-0.445095269360991)×R²
    abs(-0.30142722--0.30152310)×3.82106742774502e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.82106742774502e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.82106742774502e-05×40589641000000     		ar = 73909.4915790265m²