Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 33899 / 23877
↖ ↑ ↗
← N 43.814711°
E  6.212769°		 ← 440.73 m → N 43.814711°
E  6.218262°		 →
↑
440.75 m
↓
↑
440.75 m
↓
N 43.810747°
E  6.212769°		 ← 440.76 m →
194 258 m²		 N 43.810747°
E  6.218262°
↙ ↓ ↘

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 33899 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 23877 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.517265319824219 y=0.364341735839844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.517265319824219 × 216)
    floor (0.517265319824219 × 65536)
    floor (33899.5)     		tx = 33899
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.364341735839844 × 216)
    floor (0.364341735839844 × 65536)
    floor (23877.5)     		ty = 23877
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 33899 / 23877 ti = "16/33899/23877"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/33899/23877.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 33899 ÷ 216
    33899 ÷ 65536     		x = 0.517257690429688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 23877 ÷ 216
    23877 ÷ 65536     		y = 0.364334106445312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.517257690429688 × 2 - 1) × π
    0.034515380859375 × 3.1415926535     		Λ = 0.10843327
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.364334106445312 × 2 - 1) × π
    0.271331787109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.852413949043838
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.10843327} λ = 0.10843327}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.852413949043838))-π/2
    2×atan(2.34530146243207)-π/2
    2×1.1677536491535-π/2
    2.33550729830701-1.57079632675     		φ = 0.76471097
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.10843327} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.212769°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.76471097 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 43.814711°
  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 33899 KachelY 23877 0.10843327 0.76471097 6.212769 43.814711
    Oben rechts KachelX + 1 33900 KachelY 23877 0.10852914 0.76471097 6.218262 43.814711
    Unten links KachelX 33899 KachelY + 1 23878 0.10843327 0.76464179 6.212769 43.810747
    Unten rechts KachelX + 1 33900 KachelY + 1 23878 0.10852914 0.76464179 6.218262 43.810747
  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(0.76471097-0.76464179) × R
    6.9180000000002e-05 × 6371000     		dl = 440.745780000013m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.76471097-0.76464179) × R
    6.9180000000002e-05 × 6371000     		dr = 440.745780000013m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.10843327-0.10852914) × cos(0.76471097) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.721582491270972 × 6371000     		do = 440.733760714432m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.10843327-0.10852914) × cos(0.76464179) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.721630384827683 × 6371000     		du = 440.763013513133m
  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(0.76471097)-sin(0.76464179))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.721582491270972-0.721630384827683)×R²
    abs(0.10852914-0.10843327)×4.78935567115313e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.78935567115313e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.78935567115313e-05×40589641000000     		ar = 194257.991739641m²