Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31604 / 38757
↖ ↑ ↗
← S 31.226894°
W  6.394043°		 ← 522.30 m → S 31.226894°
W  6.388550°		 →
↑
522.36 m
↓
↑
522.36 m
↓
S 31.231592°
W  6.394043°		 ← 522.27 m →
272 820 m²		 S 31.231592°
W  6.388550°
↙ ↓ ↘

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 31604 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38757 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.482246398925781 y=0.591392517089844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.482246398925781 × 216)
    floor (0.482246398925781 × 65536)
    floor (31604.5)     		tx = 31604
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.591392517089844 × 216)
    floor (0.591392517089844 × 65536)
    floor (38757.5)     		ty = 38757
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31604 / 38757 ti = "16/31604/38757"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31604/38757.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31604 ÷ 216
    31604 ÷ 65536     		x = 0.48223876953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38757 ÷ 216
    38757 ÷ 65536     		y = 0.591384887695312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.48223876953125 × 2 - 1) × π
    -0.0355224609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.11159710
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.591384887695312 × 2 - 1) × π
    -0.182769775390625 × 3.1415926535     		Φ = -0.574188183649033
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.11159710} λ = -0.11159710}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.574188183649033))-π/2
    2×atan(0.563161867294546)-π/2
    2×0.51289210157766-π/2
    1.02578420315532-1.57079632675     		φ = -0.54501212
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.11159710} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -6.394043°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.54501212 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -31.226894°
  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 31604 KachelY 38757 -0.11159710 -0.54501212 -6.394043 -31.226894
    Oben rechts KachelX + 1 31605 KachelY 38757 -0.11150123 -0.54501212 -6.388550 -31.226894
    Unten links KachelX 31604 KachelY + 1 38758 -0.11159710 -0.54509411 -6.394043 -31.231592
    Unten rechts KachelX + 1 31605 KachelY + 1 38758 -0.11150123 -0.54509411 -6.388550 -31.231592
  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(-0.54501212--0.54509411) × R
    8.19899999999762e-05 × 6371000     		dl = 522.358289999849m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.54501212--0.54509411) × R
    8.19899999999762e-05 × 6371000     		dr = 522.358289999849m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.11159710--0.11150123) × cos(-0.54501212) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.855121007490467 × 6371000     		do = 522.297453245244m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.11159710--0.11150123) × cos(-0.54509411) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.855078498667306 × 6371000     		du = 522.27148937594m
  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(-0.54501212)-sin(-0.54509411))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.855121007490467-0.855078498667306)×R²
    abs(-0.11150123--0.11159710)×4.25088231613691e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.25088231613691e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.25088231613691e-05×40589641000000     		ar = 272819.623480013m²