Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 33865 / 23445
↖ ↑ ↗
← N 45.502497°
E  6.026001°		 ← 428.09 m → N 45.502497°
E  6.031494°		 →
↑
428.13 m
↓
↑
428.13 m
↓
N 45.498647°
E  6.026001°		 ← 428.12 m →
183 284 m²		 N 45.498647°
E  6.031494°
↙ ↓ ↘

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 33865 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 23445 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.516746520996094 y=0.357749938964844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.516746520996094 × 216)
    floor (0.516746520996094 × 65536)
    floor (33865.5)     		tx = 33865
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.357749938964844 × 216)
    floor (0.357749938964844 × 65536)
    floor (23445.5)     		ty = 23445
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 33865 / 23445 ti = "16/33865/23445"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/33865/23445.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 33865 ÷ 216
    33865 ÷ 65536     		x = 0.516738891601562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 23445 ÷ 216
    23445 ÷ 65536     		y = 0.357742309570312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.516738891601562 × 2 - 1) × π
    0.033477783203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.10517356
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.357742309570312 × 2 - 1) × π
    0.284515380859375 × 3.1415926535     		Φ = 0.893831430315567
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.10517356} λ = 0.10517356}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.893831430315567))-π/2
    2×atan(2.44447757738636)-π/2
    2×1.18248235859966-π/2
    2.36496471719932-1.57079632675     		φ = 0.79416839
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.10517356} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.026001°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.79416839 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 45.502497°
  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 33865 KachelY 23445 0.10517356 0.79416839 6.026001 45.502497
    Oben rechts KachelX + 1 33866 KachelY 23445 0.10526943 0.79416839 6.031494 45.502497
    Unten links KachelX 33865 KachelY + 1 23446 0.10517356 0.79410119 6.026001 45.498647
    Unten rechts KachelX + 1 33866 KachelY + 1 23446 0.10526943 0.79410119 6.031494 45.498647
  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(0.79416839-0.79410119) × R
    6.7199999999934e-05 × 6371000     		dl = 428.131199999579m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.79416839-0.79410119) × R
    6.7199999999934e-05 × 6371000     		dr = 428.131199999579m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.10517356-0.10526943) × cos(0.79416839) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.700878179935342 × 6371000     		do = 428.087820564357m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.10517356-0.10526943) × cos(0.79410119) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.700926110835598 × 6371000     		du = 428.117096172039m
  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(0.79416839)-sin(0.79410119))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.700878179935342-0.700926110835598)×R²
    abs(0.10526943-0.10517356)×4.79309002567874e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.79309002567874e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.79309002567874e-05×40589641000000     		ar = 183284.019292822m²