Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34769 / 36344
↖ ↑ ↗
← S 19.269666°
E 10.991821°		 ← 576.63 m → S 19.269666°
E 10.997315°		 →
↑
576.58 m
↓
↑
576.58 m
↓
S 19.274851°
E 10.991821°		 ← 576.61 m →
332 465 m²		 S 19.274851°
E 10.997315°
↙ ↓ ↘

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 34769 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 36344 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.530540466308594 y=0.554573059082031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.530540466308594 × 216)
    floor (0.530540466308594 × 65536)
    floor (34769.5)     		tx = 34769
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.554573059082031 × 216)
    floor (0.554573059082031 × 65536)
    floor (36344.5)     		ty = 36344
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34769 / 36344 ti = "16/34769/36344"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34769/36344.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34769 ÷ 216
    34769 ÷ 65536     		x = 0.530532836914062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 36344 ÷ 216
    36344 ÷ 65536     		y = 0.5545654296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.530532836914062 × 2 - 1) × π
    0.061065673828125 × 3.1415926535     		Λ = 0.19184347
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.5545654296875 × 2 - 1) × π
    -0.109130859375 × 3.1415926535     		Φ = -0.342844706082642
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.19184347} λ = 0.19184347}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.342844706082642))-π/2
    2×atan(0.709748422615321)-π/2
    2×0.617238610811446-π/2
    1.23447722162289-1.57079632675     		φ = -0.33631911
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.19184347} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 10.991821°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.33631911 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -19.269666°
  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 34769 KachelY 36344 0.19184347 -0.33631911 10.991821 -19.269666
    Oben rechts KachelX + 1 34770 KachelY 36344 0.19193935 -0.33631911 10.997315 -19.269666
    Unten links KachelX 34769 KachelY + 1 36345 0.19184347 -0.33640961 10.991821 -19.274851
    Unten rechts KachelX + 1 34770 KachelY + 1 36345 0.19193935 -0.33640961 10.997315 -19.274851
  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(-0.33631911--0.33640961) × R
    9.05000000000489e-05 × 6371000     		dl = 576.575500000311m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.33631911--0.33640961) × R
    9.05000000000489e-05 × 6371000     		dr = 576.575500000311m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.19184347-0.19193935) × cos(-0.33631911) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.943975805397719 × 6371000     		do = 576.629017811511m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.19184347-0.19193935) × cos(-0.33640961) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.943945935204918 × 6371000     		du = 576.610771560031m
  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(-0.33631911)-sin(-0.33640961))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.943975805397719-0.943945935204918)×R²
    abs(0.19193935-0.19184347)×2.98701928007628e-05×R²
    9.58800000000204e-05×2.98701928007628e-05×6371000²
    9.58800000000204e-05×2.98701928007628e-05×40589641000000     		ar = 332464.904315585m²