Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29627 / 14856
↖ ↑ ↗
← N 69.641804°
W 17.254028°		 ← 212.49 m → N 69.641804°
W 17.248535°		 →
↑
212.47 m
↓
↑
212.47 m
↓
N 69.639893°
W 17.254028°		 ← 212.50 m →
45 149 m²		 N 69.639893°
W 17.248535°
↙ ↓ ↘

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 29627 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14856 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.452079772949219 y=0.226692199707031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.452079772949219 × 216)
    floor (0.452079772949219 × 65536)
    floor (29627.5)     		tx = 29627
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.226692199707031 × 216)
    floor (0.226692199707031 × 65536)
    floor (14856.5)     		ty = 14856
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29627 / 14856 ti = "16/29627/14856"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29627/14856.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29627 ÷ 216
    29627 ÷ 65536     		x = 0.452072143554688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14856 ÷ 216
    14856 ÷ 65536     		y = 0.2266845703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.452072143554688 × 2 - 1) × π
    -0.095855712890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.30113960
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2266845703125 × 2 - 1) × π
    0.546630859375 × 3.1415926535     		Φ = 1.71729149198889
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30113960} λ = -0.30113960}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.71729149198889))-π/2
    2×atan(5.56942318980513)-π/2
    2×1.39313754933525-π/2
    2.78627509867051-1.57079632675     		φ = 1.21547877
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30113960} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.254028°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21547877 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.641804°
  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 29627 KachelY 14856 -0.30113960 1.21547877 -17.254028 69.641804
    Oben rechts KachelX + 1 29628 KachelY 14856 -0.30104373 1.21547877 -17.248535 69.641804
    Unten links KachelX 29627 KachelY + 1 14857 -0.30113960 1.21544542 -17.254028 69.639893
    Unten rechts KachelX + 1 29628 KachelY + 1 14857 -0.30104373 1.21544542 -17.248535 69.639893
  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(1.21547877-1.21544542) × R
    3.33500000000431e-05 × 6371000     		dl = 212.472850000274m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21547877-1.21544542) × R
    3.33500000000431e-05 × 6371000     		dr = 212.472850000274m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30113960--0.30104373) × cos(1.21547877) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.347888103718606 × 6371000     		do = 212.485799079812m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30113960--0.30104373) × cos(1.21544542) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.347919370352799 × 6371000     		du = 212.504896357586m
  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(1.21547877)-sin(1.21544542))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.347888103718606-0.347919370352799)×R²
    abs(-0.30104373--0.30113960)×3.12666341928391e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.12666341928391e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.12666341928391e-05×40589641000000     		ar = 45149.4921459962m²