Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31041 / 19521
↖ ↑ ↗
← N 58.628357°
W  9.486694°		 ← 317.97 m → N 58.628357°
W  9.481201°		 →
↑
318.04 m
↓
↑
318.04 m
↓
N 58.625497°
W  9.486694°		 ← 317.99 m →
101 131 m²		 N 58.625497°
W  9.481201°
↙ ↓ ↘

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 31041 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19521 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.473655700683594 y=0.297874450683594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.473655700683594 × 216)
    floor (0.473655700683594 × 65536)
    floor (31041.5)     		tx = 31041
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.297874450683594 × 216)
    floor (0.297874450683594 × 65536)
    floor (19521.5)     		ty = 19521
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31041 / 19521 ti = "16/31041/19521"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31041/19521.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31041 ÷ 216
    31041 ÷ 65536     		x = 0.473648071289062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19521 ÷ 216
    19521 ÷ 65536     		y = 0.297866821289062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.473648071289062 × 2 - 1) × π
    -0.052703857421875 × 3.1415926535     		Λ = -0.16557405
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.297866821289062 × 2 - 1) × π
    0.404266357421875 × 3.1415926535     		Φ = 1.27004021853377
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.16557405} λ = -0.16557405}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.27004021853377))-π/2
    2×atan(3.56099577750447)-π/2
    2×1.29702709651556-π/2
    2.59405419303113-1.57079632675     		φ = 1.02325787
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.16557405} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.486694°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.02325787 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.628357°
  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 31041 KachelY 19521 -0.16557405 1.02325787 -9.486694 58.628357
    Oben rechts KachelX + 1 31042 KachelY 19521 -0.16547818 1.02325787 -9.481201 58.628357
    Unten links KachelX 31041 KachelY + 1 19522 -0.16557405 1.02320795 -9.486694 58.625497
    Unten rechts KachelX + 1 31042 KachelY + 1 19522 -0.16547818 1.02320795 -9.481201 58.625497
  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(1.02325787-1.02320795) × R
    4.99199999999256e-05 × 6371000     		dl = 318.040319999526m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.02325787-1.02320795) × R
    4.99199999999256e-05 × 6371000     		dr = 318.040319999526m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.16557405--0.16547818) × cos(1.02325787) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.520587121574319 × 6371000     		do = 317.96824707709m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.16557405--0.16547818) × cos(1.02320795) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.520629743048721 × 6371000     		du = 317.994279752395m
  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(1.02325787)-sin(1.02320795))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.520587121574319-0.520629743048721)×R²
    abs(-0.16547818--0.16557405)×4.26214744022602e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.26214744022602e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.26214744022602e-05×40589641000000     		ar = 101130.862791284m²