Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31484 / 39553
↖ ↑ ↗
← S 34.890437°
W  7.053223°		 ← 501.05 m → S 34.890437°
W  7.047729°		 →
↑
501.02 m
↓
↑
501.02 m
↓
S 34.894943°
W  7.053223°		 ← 501.02 m →
251 027 m²		 S 34.894943°
W  7.047729°
↙ ↓ ↘

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 31484 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39553 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.480415344238281 y=0.603538513183594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.480415344238281 × 216)
    floor (0.480415344238281 × 65536)
    floor (31484.5)     		tx = 31484
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.603538513183594 × 216)
    floor (0.603538513183594 × 65536)
    floor (39553.5)     		ty = 39553
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31484 / 39553 ti = "16/31484/39553"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31484/39553.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31484 ÷ 216
    31484 ÷ 65536     		x = 0.48040771484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39553 ÷ 216
    39553 ÷ 65536     		y = 0.603530883789062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.48040771484375 × 2 - 1) × π
    -0.0391845703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.12310196
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.603530883789062 × 2 - 1) × π
    -0.207061767578125 × 3.1415926535     		Φ = -0.650503727844162
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.12310196} λ = -0.12310196}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.650503727844162))-π/2
    2×atan(0.521782873988617)-π/2
    2×0.480921663441774-π/2
    0.961843326883547-1.57079632675     		φ = -0.60895300
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.12310196} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.053223°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.60895300 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -34.890437°
  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 31484 KachelY 39553 -0.12310196 -0.60895300 -7.053223 -34.890437
    Oben rechts KachelX + 1 31485 KachelY 39553 -0.12300608 -0.60895300 -7.047729 -34.890437
    Unten links KachelX 31484 KachelY + 1 39554 -0.12310196 -0.60903164 -7.053223 -34.894943
    Unten rechts KachelX + 1 31485 KachelY + 1 39554 -0.12300608 -0.60903164 -7.047729 -34.894943
  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(-0.60895300--0.60903164) × R
    7.86400000000187e-05 × 6371000     		dl = 501.015440000119m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.60895300--0.60903164) × R
    7.86400000000187e-05 × 6371000     		dr = 501.015440000119m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.12310196--0.12300608) × cos(-0.60895300) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.820247360713896 × 6371000     		do = 501.049314258139m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.12310196--0.12300608) × cos(-0.60903164) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.820202375391857 × 6371000     		du = 501.021834907593m
  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(-0.60895300)-sin(-0.60903164))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.820247360713896-0.820202375391857)×R²
    abs(-0.12300608--0.12310196)×4.49853220384488e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.49853220384488e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.49853220384488e-05×40589641000000     		ar = 251026.558984849m²