Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 35913 / 47813
↖ ↑ ↗
← S 63.403821°
E 17.276001°		 ← 273.45 m → S 63.403821°
E 17.281494°		 →
↑
273.44 m
↓
↑
273.44 m
↓
S 63.406280°
E 17.276001°		 ← 273.43 m →
74 770 m²		 S 63.406280°
E 17.281494°
↙ ↓ ↘

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 35913 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47813 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.547996520996094 y=0.729576110839844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.547996520996094 × 216)
    floor (0.547996520996094 × 65536)
    floor (35913.5)     		tx = 35913
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.729576110839844 × 216)
    floor (0.729576110839844 × 65536)
    floor (47813.5)     		ty = 47813
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 35913 / 47813 ti = "16/35913/47813"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/35913/47813.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 35913 ÷ 216
    35913 ÷ 65536     		x = 0.547988891601562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47813 ÷ 216
    47813 ÷ 65536     		y = 0.729568481445312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.547988891601562 × 2 - 1) × π
    0.095977783203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.30152310
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.729568481445312 × 2 - 1) × π
    -0.459136962890625 × 3.1415926535     		Φ = -1.44242130956749
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.30152310} λ = 0.30152310}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.44242130956749))-π/2
    2×atan(0.236354777195935)-π/2
    2×0.232095447644522-π/2
    0.464190895289044-1.57079632675     		φ = -1.10660543
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.30152310} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 17.276001°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10660543 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.403821°
  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 35913 KachelY 47813 0.30152310 -1.10660543 17.276001 -63.403821
    Oben rechts KachelX + 1 35914 KachelY 47813 0.30161897 -1.10660543 17.281494 -63.403821
    Unten links KachelX 35913 KachelY + 1 47814 0.30152310 -1.10664835 17.276001 -63.406280
    Unten rechts KachelX + 1 35914 KachelY + 1 47814 0.30161897 -1.10664835 17.281494 -63.406280
  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(-1.10660543--1.10664835) × R
    4.29200000000574e-05 × 6371000     		dl = 273.443320000365m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10660543--1.10664835) × R
    4.29200000000574e-05 × 6371000     		dr = 273.443320000365m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.30152310-0.30161897) × cos(-1.10660543) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.447699460851482 × 6371000     		do = 273.449355323673m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.30152310-0.30161897) × cos(-1.10664835) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.447661082057848 × 6371000     		du = 273.425914025894m
  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(-1.10660543)-sin(-1.10664835))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.447699460851482-0.447661082057848)×R²
    abs(0.30161897-0.30152310)×3.83787936332203e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.83787936332203e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.83787936332203e-05×40589641000000     		ar = 74769.6946500925m²