Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31517 / 38525
↖ ↑ ↗
← S 30.130875°
W  6.871948°		 ← 528.26 m → S 30.130875°
W  6.866455°		 →
↑
528.28 m
↓
↑
528.28 m
↓
S 30.135626°
W  6.871948°		 ← 528.23 m →
279 064 m²		 S 30.135626°
W  6.866455°
↙ ↓ ↘

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 31517 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38525 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.480918884277344 y=0.587852478027344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.480918884277344 × 216)
    floor (0.480918884277344 × 65536)
    floor (31517.5)     		tx = 31517
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.587852478027344 × 216)
    floor (0.587852478027344 × 65536)
    floor (38525.5)     		ty = 38525
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31517 / 38525 ti = "16/31517/38525"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31517/38525.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31517 ÷ 216
    31517 ÷ 65536     		x = 0.480911254882812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38525 ÷ 216
    38525 ÷ 65536     		y = 0.587844848632812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.480911254882812 × 2 - 1) × π
    -0.038177490234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.11993812
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.587844848632812 × 2 - 1) × π
    -0.175689697265625 × 3.1415926535     		Φ = -0.551945462225327
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.11993812} λ = -0.11993812}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.551945462225327))-π/2
    2×atan(0.575828467437325)-π/2
    2×0.522456672180449-π/2
    1.0449133443609-1.57079632675     		φ = -0.52588298
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.11993812} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -6.871948°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.52588298 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -30.130875°
  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 31517 KachelY 38525 -0.11993812 -0.52588298 -6.871948 -30.130875
    Oben rechts KachelX + 1 31518 KachelY 38525 -0.11984225 -0.52588298 -6.866455 -30.130875
    Unten links KachelX 31517 KachelY + 1 38526 -0.11993812 -0.52596590 -6.871948 -30.135626
    Unten rechts KachelX + 1 31518 KachelY + 1 38526 -0.11984225 -0.52596590 -6.866455 -30.135626
  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(-0.52588298--0.52596590) × R
    8.29199999999863e-05 × 6371000     		dl = 528.283319999913m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.52588298--0.52596590) × R
    8.29199999999863e-05 × 6371000     		dr = 528.283319999913m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.11993812--0.11984225) × cos(-0.52588298) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.864881043295106 × 6371000     		do = 528.25876374948m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.11993812--0.11984225) × cos(-0.52596590) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.864839416399508 × 6371000     		du = 528.233338550745m
  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(-0.52588298)-sin(-0.52596590))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.864881043295106-0.864839416399508)×R²
    abs(-0.11984225--0.11993812)×4.16268955977239e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.16268955977239e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.16268955977239e-05×40589641000000     		ar = 279063.577838471m²