Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34549 / 48308
↖ ↑ ↗
← S 64.595613°
E  9.783325°		 ← 262.03 m → S 64.595613°
E  9.788818°		 →
↑
261.98 m
↓
↑
261.98 m
↓
S 64.597969°
E  9.783325°		 ← 262.01 m →
68 643 m²		 S 64.597969°
E  9.788818°
↙ ↓ ↘

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 34549 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48308 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.527183532714844 y=0.737129211425781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.527183532714844 × 216)
    floor (0.527183532714844 × 65536)
    floor (34549.5)     		tx = 34549
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.737129211425781 × 216)
    floor (0.737129211425781 × 65536)
    floor (48308.5)     		ty = 48308
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34549 / 48308 ti = "16/34549/48308"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34549/48308.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34549 ÷ 216
    34549 ÷ 65536     		x = 0.527175903320312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48308 ÷ 216
    48308 ÷ 65536     		y = 0.73712158203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.527175903320312 × 2 - 1) × π
    0.054351806640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.17075124
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.73712158203125 × 2 - 1) × π
    -0.4742431640625 × 3.1415926535     		Φ = -1.48987884019135
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.17075124} λ = 0.17075124}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.48987884019135))-π/2
    2×atan(0.225399963301528)-π/2
    2×0.221695100552302-π/2
    0.443390201104605-1.57079632675     		φ = -1.12740613
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.17075124} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 9.783325°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.12740613 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.595613°
  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 34549 KachelY 48308 0.17075124 -1.12740613 9.783325 -64.595613
    Oben rechts KachelX + 1 34550 KachelY 48308 0.17084711 -1.12740613 9.788818 -64.595613
    Unten links KachelX 34549 KachelY + 1 48309 0.17075124 -1.12744725 9.783325 -64.597969
    Unten rechts KachelX + 1 34550 KachelY + 1 48309 0.17084711 -1.12744725 9.788818 -64.597969
  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(-1.12740613--1.12744725) × R
    4.11199999998946e-05 × 6371000     		dl = 261.975519999328m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.12740613--1.12744725) × R
    4.11199999998946e-05 × 6371000     		dr = 261.975519999328m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.17075124-0.17084711) × cos(-1.12740613) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.429004297627934 × 6371000     		do = 262.030578268576m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.17075124-0.17084711) × cos(-1.12744725) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.42896715346859 × 6371000     		du = 262.007891070322m
  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(-1.12740613)-sin(-1.12744725))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.429004297627934-0.42896715346859)×R²
    abs(0.17084711-0.17075124)×3.714415934436e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.714415934436e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.714415934436e-05×40589641000000     		ar = 68642.6252622687m²