Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30140 / 15302
↖ ↑ ↗
← N 68.772214°
W 14.436035°		 ← 221.15 m → N 68.772214°
W 14.430542°		 →
↑
221.20 m
↓
↑
221.20 m
↓
N 68.770224°
W 14.436035°		 ← 221.17 m →
48 921 m²		 N 68.770224°
W 14.430542°
↙ ↓ ↘

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 30140 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15302 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.459907531738281 y=0.233497619628906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.459907531738281 × 216)
    floor (0.459907531738281 × 65536)
    floor (30140.5)     		tx = 30140
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.233497619628906 × 216)
    floor (0.233497619628906 × 65536)
    floor (15302.5)     		ty = 15302
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30140 / 15302 ti = "16/30140/15302"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30140/15302.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30140 ÷ 216
    30140 ÷ 65536     		x = 0.45989990234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15302 ÷ 216
    15302 ÷ 65536     		y = 0.233489990234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45989990234375 × 2 - 1) × π
    -0.0802001953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.25195634
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.233489990234375 × 2 - 1) × π
    0.53302001953125 × 3.1415926535     		Φ = 1.6745317775278
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.25195634} λ = -0.25195634}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.6745317775278))-π/2
    2×atan(5.33629599033671)-π/2
    2×1.38554894137241-π/2
    2.77109788274482-1.57079632675     		φ = 1.20030156
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.25195634} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.436035°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.20030156 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 68.772214°
  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 30140 KachelY 15302 -0.25195634 1.20030156 -14.436035 68.772214
    Oben rechts KachelX + 1 30141 KachelY 15302 -0.25186047 1.20030156 -14.430542 68.772214
    Unten links KachelX 30140 KachelY + 1 15303 -0.25195634 1.20026684 -14.436035 68.770224
    Unten rechts KachelX + 1 30141 KachelY + 1 15303 -0.25186047 1.20026684 -14.430542 68.770224
  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(1.20030156-1.20026684) × R
    3.47199999999326e-05 × 6371000     		dl = 221.20111999957m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.20030156-1.20026684) × R
    3.47199999999326e-05 × 6371000     		dr = 221.20111999957m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.25195634--0.25186047) × cos(1.20030156) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.362076672298046 × 6371000     		do = 221.15200324194m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.25195634--0.25186047) × cos(1.20026684) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.36210903626934 × 6371000     		du = 221.171770759794m
  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(1.20030156)-sin(1.20026684))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.362076672298046-0.36210903626934)×R²
    abs(-0.25186047--0.25195634)×3.23639712938029e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.23639712938029e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.23639712938029e-05×40589641000000     		ar = 48921.2571105025m²