Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 33346 / 33347
↖ ↑ ↗
← S  3.178910°
E  3.175049°		 ← 609.85 m → S  3.178910°
E  3.180542°		 →
↑
609.90 m
↓
↑
609.90 m
↓
S  3.184395°
E  3.175049°		 ← 609.84 m →
371 943 m²		 S  3.184395°
E  3.180542°
↙ ↓ ↘

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 33346 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 33347 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.508827209472656 y=0.508842468261719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.508827209472656 × 216)
    floor (0.508827209472656 × 65536)
    floor (33346.5)     		tx = 33346
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.508842468261719 × 216)
    floor (0.508842468261719 × 65536)
    floor (33347.5)     		ty = 33347
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 33346 / 33347 ti = "16/33346/33347"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/33346/33347.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 33346 ÷ 216
    33346 ÷ 65536     		x = 0.508819580078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 33347 ÷ 216
    33347 ÷ 65536     		y = 0.508834838867188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.508819580078125 × 2 - 1) × π
    0.01763916015625 × 3.1415926535     		Λ = 0.05541506
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.508834838867188 × 2 - 1) × π
    -0.017669677734375 × 3.1415926535     		Φ = -0.055510929760025
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.05541506} λ = 0.05541506}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.055510929760025))-π/2
    2×atan(0.94600168404254)-π/2
    2×0.757656942120524-π/2
    1.51531388424105-1.57079632675     		φ = -0.05548244
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.05541506} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 3.175049°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.05548244 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -3.178910°
  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 33346 KachelY 33347 0.05541506 -0.05548244 3.175049 -3.178910
    Oben rechts KachelX + 1 33347 KachelY 33347 0.05551093 -0.05548244 3.180542 -3.178910
    Unten links KachelX 33346 KachelY + 1 33348 0.05541506 -0.05557817 3.175049 -3.184395
    Unten rechts KachelX + 1 33347 KachelY + 1 33348 0.05551093 -0.05557817 3.180542 -3.184395
  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(-0.05548244--0.05557817) × R
    9.57300000000022e-05 × 6371000     		dl = 609.895830000014m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.05548244--0.05557817) × R
    9.57300000000022e-05 × 6371000     		dr = 609.895830000014m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.05541506-0.05551093) × cos(-0.05548244) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.99846124421606 × 6371000     		do = 609.847916786139m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.05541506-0.05551093) × cos(-0.05557817) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.998455931031583 × 6371000     		du = 609.844671558041m
  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(-0.05548244)-sin(-0.05557817))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.99846124421606-0.998455931031583)×R²
    abs(0.05551093-0.05541506)×5.31318447727358e-06×R²
    9.58699999999979e-05×5.31318447727358e-06×6371000²
    9.58699999999979e-05×5.31318447727358e-06×40589641000000     		ar = 371942.712040555m²