Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 35864 / 47721
↖ ↑ ↗
← S 63.176672°
E 17.006836°		 ← 275.64 m → S 63.176672°
E 17.012329°		 →
↑
275.61 m
↓
↑
275.61 m
↓
S 63.179151°
E 17.006836°		 ← 275.62 m →
75 966 m²		 S 63.179151°
E 17.012329°
↙ ↓ ↘

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 35864 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47721 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.547248840332031 y=0.728172302246094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.547248840332031 × 216)
    floor (0.547248840332031 × 65536)
    floor (35864.5)     		tx = 35864
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.728172302246094 × 216)
    floor (0.728172302246094 × 65536)
    floor (47721.5)     		ty = 47721
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 35864 / 47721 ti = "16/35864/47721"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/35864/47721.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 35864 ÷ 216
    35864 ÷ 65536     		x = 0.5472412109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47721 ÷ 216
    47721 ÷ 65536     		y = 0.728164672851562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5472412109375 × 2 - 1) × π
    0.094482421875 × 3.1415926535     		Λ = 0.29682528
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.728164672851562 × 2 - 1) × π
    -0.456329345703125 × 3.1415926535     		Φ = -1.4336009200374
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.29682528} λ = 0.29682528}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.4336009200374))-π/2
    2×atan(0.238448739604441)-π/2
    2×0.234077691048106-π/2
    0.468155382096212-1.57079632675     		φ = -1.10264094
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.29682528} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 17.006836°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10264094 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.176672°
  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 35864 KachelY 47721 0.29682528 -1.10264094 17.006836 -63.176672
    Oben rechts KachelX + 1 35865 KachelY 47721 0.29692116 -1.10264094 17.012329 -63.176672
    Unten links KachelX 35864 KachelY + 1 47722 0.29682528 -1.10268420 17.006836 -63.179151
    Unten rechts KachelX + 1 35865 KachelY + 1 47722 0.29692116 -1.10268420 17.012329 -63.179151
  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(-1.10264094--1.10268420) × R
    4.32599999999894e-05 × 6371000     		dl = 275.609459999933m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10264094--1.10268420) × R
    4.32599999999894e-05 × 6371000     		dr = 275.609459999933m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.29682528-0.29692116) × cos(-1.10264094) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.451240917179325 × 6371000     		do = 275.641182095527m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.29682528-0.29692116) × cos(-1.10268420) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.451202311439191 × 6371000     		du = 275.617599722029m
  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(-1.10264094)-sin(-1.10268420))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.451240917179325-0.451202311439191)×R²
    abs(0.29692116-0.29682528)×3.86057401343121e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.86057401343121e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.86057401343121e-05×40589641000000     		ar = 75966.0676003892m²