Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 33941 / 23617
↖ ↑ ↗
← N 44.836396°
E  6.443482°		 ← 433.12 m → N 44.836396°
E  6.448975°		 →
↑
433.16 m
↓
↑
433.16 m
↓
N 44.832500°
E  6.443482°		 ← 433.15 m →
187 620 m²		 N 44.832500°
E  6.448975°
↙ ↓ ↘

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 33941 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 23617 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.517906188964844 y=0.360374450683594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.517906188964844 × 216)
    floor (0.517906188964844 × 65536)
    floor (33941.5)     		tx = 33941
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.360374450683594 × 216)
    floor (0.360374450683594 × 65536)
    floor (23617.5)     		ty = 23617
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 33941 / 23617 ti = "16/33941/23617"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/33941/23617.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 33941 ÷ 216
    33941 ÷ 65536     		x = 0.517898559570312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 23617 ÷ 216
    23617 ÷ 65536     		y = 0.360366821289062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.517898559570312 × 2 - 1) × π
    0.035797119140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.11245997
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.360366821289062 × 2 - 1) × π
    0.279266357421875 × 3.1415926535     		Φ = 0.877341136846268
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.11245997} λ = 0.11245997}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.877341136846268))-π/2
    2×atan(2.40449796846451)-π/2
    2×1.17666952608873-π/2
    2.35333905217746-1.57079632675     		φ = 0.78254273
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.11245997} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.443482°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.78254273 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 44.836396°
  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 33941 KachelY 23617 0.11245997 0.78254273 6.443482 44.836396
    Oben rechts KachelX + 1 33942 KachelY 23617 0.11255584 0.78254273 6.448975 44.836396
    Unten links KachelX 33941 KachelY + 1 23618 0.11245997 0.78247474 6.443482 44.832500
    Unten rechts KachelX + 1 33942 KachelY + 1 23618 0.11255584 0.78247474 6.448975 44.832500
  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(0.78254273-0.78247474) × R
    6.79900000000178e-05 × 6371000     		dl = 433.164290000113m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.78254273-0.78247474) × R
    6.79900000000178e-05 × 6371000     		dr = 433.164290000113m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.11245997-0.11255584) × cos(0.78254273) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.709122992065756 × 6371000     		do = 433.123650979561m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.11245997-0.11255584) × cos(0.78247474) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.709170929142595 × 6371000     		du = 433.152930359824m
  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(0.78254273)-sin(0.78247474))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.709122992065756-0.709170929142595)×R²
    abs(0.11255584-0.11245997)×4.79370768391441e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.79370768391441e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.79370768391441e-05×40589641000000     		ar = 187620.040221881m²