Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30284 / 16852
↖ ↑ ↗
← N 65.467386°
W 13.645020°		 ← 253.63 m → N 65.467386°
W 13.639526°		 →
↑
253.63 m
↓
↑
253.63 m
↓
N 65.465105°
W 13.645020°		 ← 253.65 m →
64 331 m²		 N 65.465105°
W 13.639526°
↙ ↓ ↘

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 30284 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16852 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462104797363281 y=0.257148742675781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462104797363281 × 216)
    floor (0.462104797363281 × 65536)
    floor (30284.5)     		tx = 30284
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.257148742675781 × 216)
    floor (0.257148742675781 × 65536)
    floor (16852.5)     		ty = 16852
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30284 / 16852 ti = "16/30284/16852"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30284/16852.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30284 ÷ 216
    30284 ÷ 65536     		x = 0.46209716796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16852 ÷ 216
    16852 ÷ 65536     		y = 0.25714111328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46209716796875 × 2 - 1) × π
    -0.0758056640625 × 3.1415926535     		Λ = -0.23815052
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.25714111328125 × 2 - 1) × π
    0.4857177734375 × 3.1415926535     		Φ = 1.52592738870563
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23815052} λ = -0.23815052}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.52592738870563))-π/2
    2×atan(4.59940703019077)-π/2
    2×1.35670888137158-π/2
    2.71341776274316-1.57079632675     		φ = 1.14262144
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23815052} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.645020°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.14262144 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 65.467386°
  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 30284 KachelY 16852 -0.23815052 1.14262144 -13.645020 65.467386
    Oben rechts KachelX + 1 30285 KachelY 16852 -0.23805464 1.14262144 -13.639526 65.467386
    Unten links KachelX 30284 KachelY + 1 16853 -0.23815052 1.14258163 -13.645020 65.465105
    Unten rechts KachelX + 1 30285 KachelY + 1 16853 -0.23805464 1.14258163 -13.639526 65.465105
  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(1.14262144-1.14258163) × R
    3.98100000000845e-05 × 6371000     		dl = 253.629510000538m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.14262144-1.14258163) × R
    3.98100000000845e-05 × 6371000     		dr = 253.629510000538m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23815052--0.23805464) × cos(1.14262144) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.415211143651412 × 6371000     		do = 253.632341611938m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23815052--0.23805464) × cos(1.14258163) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.415247359477488 × 6371000     		du = 253.654464102896m
  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(1.14262144)-sin(1.14258163))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.415211143651412-0.415247359477488)×R²
    abs(-0.23805464--0.23815052)×3.62158260764356e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.62158260764356e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.62158260764356e-05×40589641000000     		ar = 64331.4519898744m²