Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30333 / 28033
↖ ↑ ↗
← N 25.160202°
W 13.375854°		 ← 552.84 m → N 25.160202°
W 13.370361°		 →
↑
552.88 m
↓
↑
552.88 m
↓
N 25.155230°
W 13.375854°		 ← 552.86 m →
305 657 m²		 N 25.155230°
W 13.370361°
↙ ↓ ↘

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 30333 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28033 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462852478027344 y=0.427757263183594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462852478027344 × 216)
    floor (0.462852478027344 × 65536)
    floor (30333.5)     		tx = 30333
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.427757263183594 × 216)
    floor (0.427757263183594 × 65536)
    floor (28033.5)     		ty = 28033
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30333 / 28033 ti = "16/30333/28033"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30333/28033.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30333 ÷ 216
    30333 ÷ 65536     		x = 0.462844848632812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28033 ÷ 216
    28033 ÷ 65536     		y = 0.427749633789062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.462844848632812 × 2 - 1) × π
    -0.074310302734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.23345270
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.427749633789062 × 2 - 1) × π
    0.144500732421875 × 3.1415926535     		Φ = 0.453962439401932
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23345270} λ = -0.23345270}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.453962439401932))-π/2
    2×atan(1.57453885574322)-π/2
    2×1.0049623415645-π/2
    2.00992468312899-1.57079632675     		φ = 0.43912836
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23345270} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.375854°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43912836 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.160202°
  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 30333 KachelY 28033 -0.23345270 0.43912836 -13.375854 25.160202
    Oben rechts KachelX + 1 30334 KachelY 28033 -0.23335683 0.43912836 -13.370361 25.160202
    Unten links KachelX 30333 KachelY + 1 28034 -0.23345270 0.43904158 -13.375854 25.155230
    Unten rechts KachelX + 1 30334 KachelY + 1 28034 -0.23335683 0.43904158 -13.370361 25.155230
  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(0.43912836-0.43904158) × R
    8.67800000000085e-05 × 6371000     		dl = 552.875380000054m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43912836-0.43904158) × R
    8.67800000000085e-05 × 6371000     		dr = 552.875380000054m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23345270--0.23335683) × cos(0.43912836) × R
    9.58700000000257e-05 × 0.90512258535292 × 6371000     		do = 552.837805484493m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23345270--0.23335683) × cos(0.43904158) × R
    9.58700000000257e-05 × 0.905159476521238 × 6371000     		du = 552.860338158922m
  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(0.43912836)-sin(0.43904158))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.90512258535292-0.905159476521238)×R²
    abs(-0.23335683--0.23345270)×3.6891168317621e-05×R²
    9.58700000000257e-05×3.6891168317621e-05×6371000²
    9.58700000000257e-05×3.6891168317621e-05×40589641000000     		ar = 305656.640858041m²