Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31460 / 19399
↖ ↑ ↗
← N 58.975499°
W  7.185059°		 ← 314.80 m → N 58.975499°
W  7.179566°		 →
↑
314.85 m
↓
↑
314.85 m
↓
N 58.972667°
W  7.185059°		 ← 314.83 m →
99 121 m²		 N 58.972667°
W  7.179566°
↙ ↓ ↘

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 31460 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19399 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.480049133300781 y=0.296012878417969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.480049133300781 × 216)
    floor (0.480049133300781 × 65536)
    floor (31460.5)     		tx = 31460
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.296012878417969 × 216)
    floor (0.296012878417969 × 65536)
    floor (19399.5)     		ty = 19399
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31460 / 19399 ti = "16/31460/19399"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31460/19399.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31460 ÷ 216
    31460 ÷ 65536     		x = 0.48004150390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19399 ÷ 216
    19399 ÷ 65536     		y = 0.296005249023438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.48004150390625 × 2 - 1) × π
    -0.0399169921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.12540293
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.296005249023438 × 2 - 1) × π
    0.407989501953125 × 3.1415926535     		Φ = 1.28173682204106
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.12540293} λ = -0.12540293}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.28173682204106))-π/2
    2×atan(3.60289187658359)-π/2
    2×1.30005647656498-π/2
    2.60011295312996-1.57079632675     		φ = 1.02931663
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.12540293} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.185059°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.02931663 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.975499°
  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 31460 KachelY 19399 -0.12540293 1.02931663 -7.185059 58.975499
    Oben rechts KachelX + 1 31461 KachelY 19399 -0.12530706 1.02931663 -7.179566 58.975499
    Unten links KachelX 31460 KachelY + 1 19400 -0.12540293 1.02926721 -7.185059 58.972667
    Unten rechts KachelX + 1 31461 KachelY + 1 19400 -0.12530706 1.02926721 -7.179566 58.972667
  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(1.02931663-1.02926721) × R
    4.94200000000777e-05 × 6371000     		dl = 314.854820000495m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.02931663-1.02926721) × R
    4.94200000000777e-05 × 6371000     		dr = 314.854820000495m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.12540293--0.12530706) × cos(1.02931663) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.515404577125804 × 6371000     		do = 314.802812310456m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.12540293--0.12530706) × cos(1.02926721) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.515446926816009 × 6371000     		du = 314.828678983296m
  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(1.02931663)-sin(1.02926721))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.515404577125804-0.515446926816009)×R²
    abs(-0.12530706--0.12540293)×4.23496902046683e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.23496902046683e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.23496902046683e-05×40589641000000     		ar = 99121.2549491623m²