Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30410 / 16890
↖ ↑ ↗
← N 65.380571°
W 12.952881°		 ← 254.47 m → N 65.380571°
W 12.947387°		 →
↑
254.46 m
↓
↑
254.46 m
↓
N 65.378283°
W 12.952881°		 ← 254.50 m →
64 756 m²		 N 65.378283°
W 12.947387°
↙ ↓ ↘

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 30410 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16890 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.464027404785156 y=0.257728576660156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.464027404785156 × 216)
    floor (0.464027404785156 × 65536)
    floor (30410.5)     		tx = 30410
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.257728576660156 × 216)
    floor (0.257728576660156 × 65536)
    floor (16890.5)     		ty = 16890
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30410 / 16890 ti = "16/30410/16890"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30410/16890.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30410 ÷ 216
    30410 ÷ 65536     		x = 0.464019775390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16890 ÷ 216
    16890 ÷ 65536     		y = 0.257720947265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.464019775390625 × 2 - 1) × π
    -0.07196044921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.22607042
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.257720947265625 × 2 - 1) × π
    0.48455810546875 × 3.1415926535     		Φ = 1.5222841843345
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22607042} λ = -0.22607042}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.5222841843345))-π/2
    2×atan(4.58268093718174)-π/2
    2×1.35595127735186-π/2
    2.71190255470372-1.57079632675     		φ = 1.14110623
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22607042} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.952881°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.14110623 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 65.380571°
  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 30410 KachelY 16890 -0.22607042 1.14110623 -12.952881 65.380571
    Oben rechts KachelX + 1 30411 KachelY 16890 -0.22597454 1.14110623 -12.947387 65.380571
    Unten links KachelX 30410 KachelY + 1 16891 -0.22607042 1.14106629 -12.952881 65.378283
    Unten rechts KachelX + 1 30411 KachelY + 1 16891 -0.22597454 1.14106629 -12.947387 65.378283
  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(1.14110623-1.14106629) × R
    3.99400000001826e-05 × 6371000     		dl = 254.457740001163m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.14110623-1.14106629) × R
    3.99400000001826e-05 × 6371000     		dr = 254.457740001163m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22607042--0.22597454) × cos(1.14110623) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.416589091016431 × 6371000     		do = 254.474062799222m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22607042--0.22597454) × cos(1.14106629) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.416625399934281 × 6371000     		du = 254.496242155428m
  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(1.14110623)-sin(1.14106629))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.416589091016431-0.416625399934281)×R²
    abs(-0.22597454--0.22607042)×3.6308917849448e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.6308917849448e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.6308917849448e-05×40589641000000     		ar = 64755.7167718556m²