Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31132 / 14604
↖ ↑ ↗
← N 70.117958°
W  8.986817°		 ← 207.74 m → N 70.117958°
W  8.981323°		 →
↑
207.69 m
↓
↑
207.69 m
↓
N 70.116091°
W  8.986817°		 ← 207.76 m →
43 149 m²		 N 70.116091°
W  8.981323°
↙ ↓ ↘

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 31132 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14604 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.475044250488281 y=0.222846984863281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.475044250488281 × 216)
    floor (0.475044250488281 × 65536)
    floor (31132.5)     		tx = 31132
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.222846984863281 × 216)
    floor (0.222846984863281 × 65536)
    floor (14604.5)     		ty = 14604
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31132 / 14604 ti = "16/31132/14604"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31132/14604.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31132 ÷ 216
    31132 ÷ 65536     		x = 0.47503662109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14604 ÷ 216
    14604 ÷ 65536     		y = 0.22283935546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.47503662109375 × 2 - 1) × π
    -0.0499267578125 × 3.1415926535     		Λ = -0.15684954
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.22283935546875 × 2 - 1) × π
    0.5543212890625 × 3.1415926535     		Φ = 1.7414516893974
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.15684954} λ = -0.15684954}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.7414516893974))-π/2
    2×atan(5.70562020191482)-π/2
    2×1.3972927853941-π/2
    2.79458557078821-1.57079632675     		φ = 1.22378924
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.15684954} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.986817°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22378924 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.117958°
  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 31132 KachelY 14604 -0.15684954 1.22378924 -8.986817 70.117958
    Oben rechts KachelX + 1 31133 KachelY 14604 -0.15675366 1.22378924 -8.981323 70.117958
    Unten links KachelX 31132 KachelY + 1 14605 -0.15684954 1.22375664 -8.986817 70.116091
    Unten rechts KachelX + 1 31133 KachelY + 1 14605 -0.15675366 1.22375664 -8.981323 70.116091
  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(1.22378924-1.22375664) × R
    3.25999999999382e-05 × 6371000     		dl = 207.694599999606m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22378924-1.22375664) × R
    3.25999999999382e-05 × 6371000     		dr = 207.694599999606m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.15684954--0.15675366) × cos(1.22378924) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.340084814898487 × 6371000     		do = 207.741312506311m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.15684954--0.15675366) × cos(1.22375664) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.340115471587187 × 6371000     		du = 207.760039189975m
  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(1.22378924)-sin(1.22375664))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.340084814898487-0.340115471587187)×R²
    abs(-0.15675366--0.15684954)×3.06566886996151e-05×R²
    9.58800000000204e-05×3.06566886996151e-05×6371000²
    9.58800000000204e-05×3.06566886996151e-05×40589641000000     		ar = 43148.6935238178m²