Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30332 / 28044
↖ ↑ ↗
← N 25.105497°
W 13.381347°		 ← 553.09 m → N 25.105497°
W 13.375854°		 →
↑
553.13 m
↓
↑
553.13 m
↓
N 25.100523°
W 13.381347°		 ← 553.11 m →
305 935 m²		 N 25.100523°
W 13.375854°
↙ ↓ ↘

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 30332 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28044 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462837219238281 y=0.427925109863281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462837219238281 × 216)
    floor (0.462837219238281 × 65536)
    floor (30332.5)     		tx = 30332
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.427925109863281 × 216)
    floor (0.427925109863281 × 65536)
    floor (28044.5)     		ty = 28044
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30332 / 28044 ti = "16/30332/28044"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30332/28044.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30332 ÷ 216
    30332 ÷ 65536     		x = 0.46282958984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28044 ÷ 216
    28044 ÷ 65536     		y = 0.42791748046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46282958984375 × 2 - 1) × π
    -0.0743408203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.23354857
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42791748046875 × 2 - 1) × π
    0.1441650390625 × 3.1415926535     		Φ = 0.452907827610291
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23354857} λ = -0.23354857}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.452907827610291))-π/2
    2×atan(1.57287920379764)-π/2
    2×1.00448495814653-π/2
    2.00896991629307-1.57079632675     		φ = 0.43817359
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23354857} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.381347°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43817359 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.105497°
  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 30332 KachelY 28044 -0.23354857 0.43817359 -13.381347 25.105497
    Oben rechts KachelX + 1 30333 KachelY 28044 -0.23345270 0.43817359 -13.375854 25.105497
    Unten links KachelX 30332 KachelY + 1 28045 -0.23354857 0.43808677 -13.381347 25.100523
    Unten rechts KachelX + 1 30333 KachelY + 1 28045 -0.23345270 0.43808677 -13.375854 25.100523
  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(0.43817359-0.43808677) × R
    8.68199999999875e-05 × 6371000     		dl = 553.13021999992m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43817359-0.43808677) × R
    8.68199999999875e-05 × 6371000     		dr = 553.13021999992m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23354857--0.23345270) × cos(0.43817359) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.905528093862963 × 6371000     		do = 553.085485122898m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23354857--0.23345270) × cos(0.43808677) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.905564926987379 × 6371000     		du = 553.107982344822m
  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(0.43817359)-sin(0.43808677))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.905528093862963-0.905564926987379)×R²
    abs(-0.23345270--0.23354857)×3.68331244161579e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.68331244161579e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.68331244161579e-05×40589641000000     		ar = 305934.518203765m²