Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34081 / 34593
↖ ↑ ↗
← S  9.974261°
E  7.212525°		 ← 601.56 m → S  9.974261°
E  7.218017°		 →
↑
601.61 m
↓
↑
601.61 m
↓
S  9.979671°
E  7.212525°		 ← 601.55 m →
361 901 m²		 S  9.979671°
E  7.218017°
↙ ↓ ↘

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 34081 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34593 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.520042419433594 y=0.527854919433594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.520042419433594 × 216)
    floor (0.520042419433594 × 65536)
    floor (34081.5)     		tx = 34081
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.527854919433594 × 216)
    floor (0.527854919433594 × 65536)
    floor (34593.5)     		ty = 34593
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34081 / 34593 ti = "16/34081/34593"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34081/34593.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34081 ÷ 216
    34081 ÷ 65536     		x = 0.520034790039062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34593 ÷ 216
    34593 ÷ 65536     		y = 0.527847290039062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.520034790039062 × 2 - 1) × π
    0.040069580078125 × 3.1415926535     		Λ = 0.12588230
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.527847290039062 × 2 - 1) × π
    -0.055694580078125 × 3.1415926535     		Φ = -0.174969683613205
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.12588230} λ = 0.12588230}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.174969683613205))-π/2
    2×atan(0.839482470458716)-π/2
    2×0.69835631776356-π/2
    1.39671263552712-1.57079632675     		φ = -0.17408369
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.12588230} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 7.212525°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.17408369 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -9.974261°
  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 34081 KachelY 34593 0.12588230 -0.17408369 7.212525 -9.974261
    Oben rechts KachelX + 1 34082 KachelY 34593 0.12597817 -0.17408369 7.218017 -9.974261
    Unten links KachelX 34081 KachelY + 1 34594 0.12588230 -0.17417812 7.212525 -9.979671
    Unten rechts KachelX + 1 34082 KachelY + 1 34594 0.12597817 -0.17417812 7.218017 -9.979671
  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(-0.17408369--0.17417812) × R
    9.44299999999787e-05 × 6371000     		dl = 601.613529999864m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.17408369--0.17417812) × R
    9.44299999999787e-05 × 6371000     		dr = 601.613529999864m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.12588230-0.12597817) × cos(-0.17408369) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.98488566251017 × 6371000     		do = 601.556117509546m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.12588230-0.12597817) × cos(-0.17417812) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.984869302300111 × 6371000     		du = 601.546124893327m
  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(-0.17408369)-sin(-0.17417812))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.98488566251017-0.984869302300111)×R²
    abs(0.12597817-0.12588230)×1.63602100592408e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.63602100592408e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.63602100592408e-05×40589641000000     		ar = 361901.293770229m²