Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31235 / 17457
↖ ↑ ↗
← N 64.050575°
W  8.421020°		 ← 267.27 m → N 64.050575°
W  8.415527°		 →
↑
267.33 m
↓
↑
267.33 m
↓
N 64.048171°
W  8.421020°		 ← 267.29 m →
71 451 m²		 N 64.048171°
W  8.415527°
↙ ↓ ↘

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 31235 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17457 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.476615905761719 y=0.266380310058594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.476615905761719 × 216)
    floor (0.476615905761719 × 65536)
    floor (31235.5)     		tx = 31235
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.266380310058594 × 216)
    floor (0.266380310058594 × 65536)
    floor (17457.5)     		ty = 17457
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31235 / 17457 ti = "16/31235/17457"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31235/17457.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31235 ÷ 216
    31235 ÷ 65536     		x = 0.476608276367188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17457 ÷ 216
    17457 ÷ 65536     		y = 0.266372680664062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.476608276367188 × 2 - 1) × π
    -0.046783447265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.14697453
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.266372680664062 × 2 - 1) × π
    0.467254638671875 × 3.1415926535     		Φ = 1.46792374016536
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.14697453} λ = -0.14697453}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.46792374016536))-π/2
    2×atan(4.34021436680418)-π/2
    2×1.34434487240436-π/2
    2.68868974480873-1.57079632675     		φ = 1.11789342
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.14697453} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.421020°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.11789342 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 64.050575°
  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 31235 KachelY 17457 -0.14697453 1.11789342 -8.421020 64.050575
    Oben rechts KachelX + 1 31236 KachelY 17457 -0.14687866 1.11789342 -8.415527 64.050575
    Unten links KachelX 31235 KachelY + 1 17458 -0.14697453 1.11785146 -8.421020 64.048171
    Unten rechts KachelX + 1 31236 KachelY + 1 17458 -0.14687866 1.11785146 -8.415527 64.048171
  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(1.11789342-1.11785146) × R
    4.19599999998965e-05 × 6371000     		dl = 267.327159999341m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.11789342-1.11785146) × R
    4.19599999998965e-05 × 6371000     		dr = 267.327159999341m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.14697453--0.14687866) × cos(1.11789342) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.437577611754659 × 6371000     		do = 267.267053685548m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.14697453--0.14687866) × cos(1.11785146) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.437615340989335 × 6371000     		du = 267.29009824066m
  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(1.11789342)-sin(1.11785146))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.437577611754659-0.437615340989335)×R²
    abs(-0.14687866--0.14697453)×3.77292346758207e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.77292346758207e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.77292346758207e-05×40589641000000     		ar = 71450.822651135m²