Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29697 / 43042
↖ ↑ ↗
← S 49.045070°
W 16.869507°		 ← 400.39 m → S 49.045070°
W 16.864013°		 →
↑
400.35 m
↓
↑
400.35 m
↓
S 49.048670°
W 16.869507°		 ← 400.36 m →
160 293 m²		 S 49.048670°
W 16.864013°
↙ ↓ ↘

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 29697 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43042 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.453147888183594 y=0.656776428222656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.453147888183594 × 216)
    floor (0.453147888183594 × 65536)
    floor (29697.5)     		tx = 29697
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.656776428222656 × 216)
    floor (0.656776428222656 × 65536)
    floor (43042.5)     		ty = 43042
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29697 / 43042 ti = "16/29697/43042"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29697/43042.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29697 ÷ 216
    29697 ÷ 65536     		x = 0.453140258789062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43042 ÷ 216
    43042 ÷ 65536     		y = 0.656768798828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.453140258789062 × 2 - 1) × π
    -0.093719482421875 × 3.1415926535     		Λ = -0.29442844
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.656768798828125 × 2 - 1) × π
    -0.31353759765625 × 3.1415926535     		Φ = -0.985007413392914
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.29442844} λ = -0.29442844}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.985007413392914))-π/2
    2×atan(0.373436458495204)-π/2
    2×0.357399190019098-π/2
    0.714798380038195-1.57079632675     		φ = -0.85599795
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.29442844} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -16.869507°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.85599795 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.045070°
  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 29697 KachelY 43042 -0.29442844 -0.85599795 -16.869507 -49.045070
    Oben rechts KachelX + 1 29698 KachelY 43042 -0.29433256 -0.85599795 -16.864013 -49.045070
    Unten links KachelX 29697 KachelY + 1 43043 -0.29442844 -0.85606079 -16.869507 -49.048670
    Unten rechts KachelX + 1 29698 KachelY + 1 43043 -0.29433256 -0.85606079 -16.864013 -49.048670
  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(-0.85599795--0.85606079) × R
    6.28400000000084e-05 × 6371000     		dl = 400.353640000054m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.85599795--0.85606079) × R
    6.28400000000084e-05 × 6371000     		dr = 400.353640000054m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.29442844--0.29433256) × cos(-0.85599795) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.655465159052675 × 6371000     		do = 400.391862495731m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.29442844--0.29433256) × cos(-0.85606079) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.655417699393546 × 6371000     		du = 400.362871692712m
  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(-0.85599795)-sin(-0.85606079))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.655465159052675-0.655417699393546)×R²
    abs(-0.29433256--0.29442844)×4.74596591281129e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.74596591281129e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.74596591281129e-05×40589641000000     		ar = 160292.536342281m²