Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30419 / 41718
↖ ↑ ↗
← S 44.048116°
W 12.903442°		 ← 439.01 m → S 44.048116°
W 12.897949°		 →
↑
439.03 m
↓
↑
439.03 m
↓
S 44.052064°
W 12.903442°		 ← 438.98 m →
192 729 m²		 S 44.052064°
W 12.897949°
↙ ↓ ↘

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 30419 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41718 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.464164733886719 y=0.636573791503906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.464164733886719 × 216)
    floor (0.464164733886719 × 65536)
    floor (30419.5)     		tx = 30419
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.636573791503906 × 216)
    floor (0.636573791503906 × 65536)
    floor (41718.5)     		ty = 41718
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30419 / 41718 ti = "16/30419/41718"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30419/41718.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30419 ÷ 216
    30419 ÷ 65536     		x = 0.464157104492188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41718 ÷ 216
    41718 ÷ 65536     		y = 0.636566162109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.464157104492188 × 2 - 1) × π
    -0.071685791015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.22520755
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.636566162109375 × 2 - 1) × π
    -0.27313232421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.858070503199005
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22520755} λ = -0.22520755}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.858070503199005))-π/2
    2×atan(0.423979360416064)-π/2
    2×0.401005839005073-π/2
    0.802011678010146-1.57079632675     		φ = -0.76878465
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22520755} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.903442°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.76878465 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.048116°
  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 30419 KachelY 41718 -0.22520755 -0.76878465 -12.903442 -44.048116
    Oben rechts KachelX + 1 30420 KachelY 41718 -0.22511168 -0.76878465 -12.897949 -44.048116
    Unten links KachelX 30419 KachelY + 1 41719 -0.22520755 -0.76885356 -12.903442 -44.052064
    Unten rechts KachelX + 1 30420 KachelY + 1 41719 -0.22511168 -0.76885356 -12.897949 -44.052064
  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(-0.76878465--0.76885356) × R
    6.89100000000886e-05 × 6371000     		dl = 439.025610000565m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.76878465--0.76885356) × R
    6.89100000000886e-05 × 6371000     		dr = 439.025610000565m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22520755--0.22511168) × cos(-0.76878465) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.71875618716082 × 6371000     		do = 439.007488729651m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22520755--0.22511168) × cos(-0.76885356) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.718708274935292 × 6371000     		du = 438.978224528264m
  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(-0.76878465)-sin(-0.76885356))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.71875618716082-0.718708274935292)×R²
    abs(-0.22511168--0.22520755)×4.79122255288011e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.79122255288011e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.79122255288011e-05×40589641000000     		ar = 192729.106743412m²