Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34096 / 34448
↖ ↑ ↗
← S  9.188870°
E  7.294922°		 ← 602.95 m → S  9.188870°
E  7.300415°		 →
↑
602.95 m
↓
↑
602.95 m
↓
S  9.194293°
E  7.294922°		 ← 602.94 m →
363 547 m²		 S  9.194293°
E  7.300415°
↙ ↓ ↘

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 34096 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34448 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.520271301269531 y=0.525642395019531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.520271301269531 × 216)
    floor (0.520271301269531 × 65536)
    floor (34096.5)     		tx = 34096
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.525642395019531 × 216)
    floor (0.525642395019531 × 65536)
    floor (34448.5)     		ty = 34448
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34096 / 34448 ti = "16/34096/34448"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34096/34448.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34096 ÷ 216
    34096 ÷ 65536     		x = 0.520263671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34448 ÷ 216
    34448 ÷ 65536     		y = 0.525634765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.520263671875 × 2 - 1) × π
    0.04052734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.12732041
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.525634765625 × 2 - 1) × π
    -0.05126953125 × 3.1415926535     		Φ = -0.161067982723389
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.12732041} λ = 0.12732041}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.161067982723389))-π/2
    2×atan(0.851234199920901)-π/2
    2×0.705210144643685-π/2
    1.41042028928737-1.57079632675     		φ = -0.16037604
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.12732041} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 7.294922°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.16037604 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -9.188870°
  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 34096 KachelY 34448 0.12732041 -0.16037604 7.294922 -9.188870
    Oben rechts KachelX + 1 34097 KachelY 34448 0.12741628 -0.16037604 7.300415 -9.188870
    Unten links KachelX 34096 KachelY + 1 34449 0.12732041 -0.16047068 7.294922 -9.194293
    Unten rechts KachelX + 1 34097 KachelY + 1 34449 0.12741628 -0.16047068 7.300415 -9.194293
  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(-0.16037604--0.16047068) × R
    9.46400000000069e-05 × 6371000     		dl = 602.951440000044m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.16037604--0.16047068) × R
    9.46400000000069e-05 × 6371000     		dr = 602.951440000044m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.12732041-0.12741628) × cos(-0.16037604) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.987167303558654 × 6371000     		do = 602.94971595749m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.12732041-0.12741628) × cos(-0.16047068) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.987152186129909 × 6371000     		du = 602.940482416899m
  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(-0.16037604)-sin(-0.16047068))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.987167303558654-0.987152186129909)×R²
    abs(0.12741628-0.12732041)×1.51174287444933e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.51174287444933e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.51174287444933e-05×40589641000000     		ar = 363546.616067148m²