Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34440 / 22317
↖ ↑ ↗
← N 49.678292°
E  9.184570°		 ← 395.27 m → N 49.678292°
E  9.190064°		 →
↑
395.26 m
↓
↑
395.26 m
↓
N 49.674738°
E  9.184570°		 ← 395.30 m →
156 238 m²		 N 49.674738°
E  9.190064°
↙ ↓ ↘

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 34440 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22317 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.525520324707031 y=0.340538024902344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.525520324707031 × 216)
    floor (0.525520324707031 × 65536)
    floor (34440.5)     		tx = 34440
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.340538024902344 × 216)
    floor (0.340538024902344 × 65536)
    floor (22317.5)     		ty = 22317
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34440 / 22317 ti = "16/34440/22317"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34440/22317.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34440 ÷ 216
    34440 ÷ 65536     		x = 0.5255126953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22317 ÷ 216
    22317 ÷ 65536     		y = 0.340530395507812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5255126953125 × 2 - 1) × π
    0.051025390625 × 3.1415926535     		Λ = 0.16030099
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.340530395507812 × 2 - 1) × π
    0.318939208984375 × 3.1415926535     		Φ = 1.00197707585841
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.16030099} λ = 0.16030099}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.00197707585841))-π/2
    2×atan(2.72366139399071)-π/2
    2×1.21892304900913-π/2
    2.43784609801827-1.57079632675     		φ = 0.86704977
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.16030099} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 9.184570°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.86704977 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.678292°
  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 34440 KachelY 22317 0.16030099 0.86704977 9.184570 49.678292
    Oben rechts KachelX + 1 34441 KachelY 22317 0.16039687 0.86704977 9.190064 49.678292
    Unten links KachelX 34440 KachelY + 1 22318 0.16030099 0.86698773 9.184570 49.674738
    Unten rechts KachelX + 1 34441 KachelY + 1 22318 0.16039687 0.86698773 9.190064 49.674738
  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(0.86704977-0.86698773) × R
    6.20400000000965e-05 × 6371000     		dl = 395.256840000615m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.86704977-0.86698773) × R
    6.20400000000965e-05 × 6371000     		dr = 395.256840000615m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.16030099-0.16039687) × cos(0.86704977) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.647078683891752 × 6371000     		do = 395.268971731698m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.16030099-0.16039687) × cos(0.86698773) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.647125983383425 × 6371000     		du = 395.29786469619m
  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(0.86704977)-sin(0.86698773))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.647078683891752-0.647125983383425)×R²
    abs(0.16039687-0.16030099)×4.72994916734804e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.72994916734804e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.72994916734804e-05×40589641000000     		ar = 156238.474837869m²