Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30064 / 41712
↖ ↑ ↗
← S 44.024422°
W 14.853515°		 ← 439.18 m → S 44.024422°
W 14.848022°		 →
↑
439.15 m
↓
↑
439.15 m
↓
S 44.028371°
W 14.853515°		 ← 439.15 m →
192 862 m²		 S 44.028371°
W 14.848022°
↙ ↓ ↘

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 30064 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41712 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.458747863769531 y=0.636482238769531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.458747863769531 × 216)
    floor (0.458747863769531 × 65536)
    floor (30064.5)     		tx = 30064
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.636482238769531 × 216)
    floor (0.636482238769531 × 65536)
    floor (41712.5)     		ty = 41712
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30064 / 41712 ti = "16/30064/41712"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30064/41712.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30064 ÷ 216
    30064 ÷ 65536     		x = 0.458740234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41712 ÷ 216
    41712 ÷ 65536     		y = 0.636474609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.458740234375 × 2 - 1) × π
    -0.08251953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.25924275
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.636474609375 × 2 - 1) × π
    -0.27294921875 × 3.1415926535     		Φ = -0.857495260403564
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.25924275} λ = -0.25924275}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.857495260403564))-π/2
    2×atan(0.424223321650302)-π/2
    2×0.401212610004309-π/2
    0.802425220008619-1.57079632675     		φ = -0.76837111
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.25924275} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.853515°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.76837111 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.024422°
  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 30064 KachelY 41712 -0.25924275 -0.76837111 -14.853515 -44.024422
    Oben rechts KachelX + 1 30065 KachelY 41712 -0.25914688 -0.76837111 -14.848022 -44.024422
    Unten links KachelX 30064 KachelY + 1 41713 -0.25924275 -0.76844004 -14.853515 -44.028371
    Unten rechts KachelX + 1 30065 KachelY + 1 41713 -0.25914688 -0.76844004 -14.848022 -44.028371
  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(-0.76837111--0.76844004) × R
    6.89299999999671e-05 × 6371000     		dl = 439.15302999979m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.76837111--0.76844004) × R
    6.89299999999671e-05 × 6371000     		dr = 439.15302999979m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.25924275--0.25914688) × cos(-0.76837111) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.719043644428608 × 6371000     		do = 439.183064113213m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.25924275--0.25914688) × cos(-0.76844004) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.718995738788628 × 6371000     		du = 439.153803934199m
  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(-0.76837111)-sin(-0.76844004))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.719043644428608-0.718995738788628)×R²
    abs(-0.25914688--0.25924275)×4.79056399796951e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.79056399796951e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.79056399796951e-05×40589641000000     		ar = 192862.148558093m²