Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34437 / 22337
↖ ↑ ↗
← N 49.607151°
E  9.168091°		 ← 395.81 m → N 49.607151°
E  9.173584°		 →
↑
395.83 m
↓
↑
395.83 m
↓
N 49.603591°
E  9.168091°		 ← 395.83 m →
156 678 m²		 N 49.603591°
E  9.173584°
↙ ↓ ↘

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 34437 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22337 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.525474548339844 y=0.340843200683594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.525474548339844 × 216)
    floor (0.525474548339844 × 65536)
    floor (34437.5)     		tx = 34437
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.340843200683594 × 216)
    floor (0.340843200683594 × 65536)
    floor (22337.5)     		ty = 22337
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34437 / 22337 ti = "16/34437/22337"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34437/22337.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34437 ÷ 216
    34437 ÷ 65536     		x = 0.525466918945312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22337 ÷ 216
    22337 ÷ 65536     		y = 0.340835571289062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.525466918945312 × 2 - 1) × π
    0.050933837890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.16001337
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.340835571289062 × 2 - 1) × π
    0.318328857421875 × 3.1415926535     		Φ = 1.00005959987361
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.16001337} λ = 0.16001337}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.00005959987361))-π/2
    2×atan(2.71844384254042)-π/2
    2×1.21830221655539-π/2
    2.43660443311077-1.57079632675     		φ = 0.86580811
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.16001337} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 9.168091°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.86580811 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.607151°
  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 34437 KachelY 22337 0.16001337 0.86580811 9.168091 49.607151
    Oben rechts KachelX + 1 34438 KachelY 22337 0.16010924 0.86580811 9.173584 49.607151
    Unten links KachelX 34437 KachelY + 1 22338 0.16001337 0.86574598 9.168091 49.603591
    Unten rechts KachelX + 1 34438 KachelY + 1 22338 0.16010924 0.86574598 9.173584 49.603591
  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(0.86580811-0.86574598) × R
    6.21299999999936e-05 × 6371000     		dl = 395.830229999959m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.86580811-0.86574598) × R
    6.21299999999936e-05 × 6371000     		dr = 395.830229999959m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.16001337-0.16010924) × cos(0.86580811) × R
    9.58700000000257e-05 × 0.648024855265496 × 6371000     		do = 395.805656252291m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.16001337-0.16010924) × cos(0.86574598) × R
    9.58700000000257e-05 × 0.64807217341486 × 6371000     		du = 395.834557599222m
  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(0.86580811)-sin(0.86574598))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.648024855265496-0.64807217341486)×R²
    abs(0.16010924-0.16001337)×4.73181493643171e-05×R²
    9.58700000000257e-05×4.73181493643171e-05×6371000²
    9.58700000000257e-05×4.73181493643171e-05×40589641000000     		ar = 156677.564013483m²