Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30416 / 16433
↖ ↑ ↗
← N 66.405757°
W 12.919922°		 ← 244.50 m → N 66.405757°
W 12.914429°		 →
↑
244.52 m
↓
↑
244.52 m
↓
N 66.403558°
W 12.919922°		 ← 244.52 m →
59 787 m²		 N 66.403558°
W 12.914429°
↙ ↓ ↘

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 30416 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16433 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.464118957519531 y=0.250755310058594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.464118957519531 × 216)
    floor (0.464118957519531 × 65536)
    floor (30416.5)     		tx = 30416
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.250755310058594 × 216)
    floor (0.250755310058594 × 65536)
    floor (16433.5)     		ty = 16433
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30416 / 16433 ti = "16/30416/16433"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30416/16433.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30416 ÷ 216
    30416 ÷ 65536     		x = 0.464111328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16433 ÷ 216
    16433 ÷ 65536     		y = 0.250747680664062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.464111328125 × 2 - 1) × π
    -0.07177734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.22549518
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.250747680664062 × 2 - 1) × π
    0.498504638671875 × 3.1415926535     		Φ = 1.56609851058723
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22549518} λ = -0.22549518}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.56609851058723))-π/2
    2×atan(4.78793164169252)-π/2
    2×1.36489771347382-π/2
    2.72979542694765-1.57079632675     		φ = 1.15899910
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22549518} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.919922°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.15899910 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 66.405757°
  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 30416 KachelY 16433 -0.22549518 1.15899910 -12.919922 66.405757
    Oben rechts KachelX + 1 30417 KachelY 16433 -0.22539930 1.15899910 -12.914429 66.405757
    Unten links KachelX 30416 KachelY + 1 16434 -0.22549518 1.15896072 -12.919922 66.403558
    Unten rechts KachelX + 1 30417 KachelY + 1 16434 -0.22539930 1.15896072 -12.914429 66.403558
  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(1.15899910-1.15896072) × R
    3.83799999998935e-05 × 6371000     		dl = 244.518979999321m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.15899910-1.15896072) × R
    3.83799999998935e-05 × 6371000     		dr = 244.518979999321m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22549518--0.22539930) × cos(1.15899910) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.400256957455314 × 6371000     		do = 244.497554841857m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22549518--0.22539930) × cos(1.15896072) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.400292128705758 × 6371000     		du = 244.519039252244m
  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(1.15899910)-sin(1.15896072))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.400256957455314-0.400292128705758)×R²
    abs(-0.22539930--0.22549518)×3.51712504441104e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.51712504441104e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.51712504441104e-05×40589641000000     		ar = 59786.919402418m²