Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 36282 / 38614
↖ ↑ ↗
← S 30.552800°
E 19.302978°		 ← 525.99 m → S 30.552800°
E 19.308471°		 →
↑
525.99 m
↓
↑
525.99 m
↓
S 30.557531°
E 19.302978°		 ← 525.96 m →
276 657 m²		 S 30.557531°
E 19.308471°
↙ ↓ ↘

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 36282 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38614 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.553627014160156 y=0.589210510253906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.553627014160156 × 216)
    floor (0.553627014160156 × 65536)
    floor (36282.5)     		tx = 36282
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.589210510253906 × 216)
    floor (0.589210510253906 × 65536)
    floor (38614.5)     		ty = 38614
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36282 / 38614 ti = "16/36282/38614"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36282/38614.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36282 ÷ 216
    36282 ÷ 65536     		x = 0.553619384765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38614 ÷ 216
    38614 ÷ 65536     		y = 0.589202880859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.553619384765625 × 2 - 1) × π
    0.10723876953125 × 3.1415926535     		Λ = 0.33690053
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.589202880859375 × 2 - 1) × π
    -0.17840576171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.560478230357697
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.33690053} λ = 0.33690053}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.560478230357697))-π/2
    2×atan(0.570935959642457)-π/2
    2×0.518774681944622-π/2
    1.03754936388924-1.57079632675     		φ = -0.53324696
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.33690053} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 19.302978°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.53324696 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -30.552800°
  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 36282 KachelY 38614 0.33690053 -0.53324696 19.302978 -30.552800
    Oben rechts KachelX + 1 36283 KachelY 38614 0.33699640 -0.53324696 19.308471 -30.552800
    Unten links KachelX 36282 KachelY + 1 38615 0.33690053 -0.53332952 19.302978 -30.557531
    Unten rechts KachelX + 1 36283 KachelY + 1 38615 0.33699640 -0.53332952 19.308471 -30.557531
  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(-0.53324696--0.53332952) × R
    8.25599999999538e-05 × 6371000     		dl = 525.989759999706m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.53324696--0.53332952) × R
    8.25599999999538e-05 × 6371000     		dr = 525.989759999706m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.33690053-0.33699640) × cos(-0.53324696) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.861161078686129 × 6371000     		do = 525.986654861484m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.33690053-0.33699640) × cos(-0.53332952) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.861119107847197 × 6371000     		du = 525.961019586367m
  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(-0.53324696)-sin(-0.53332952))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.861161078686129-0.861119107847197)×R²
    abs(0.33699640-0.33690053)×4.19708389323148e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.19708389323148e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.19708389323148e-05×40589641000000     		ar = 276656.852564494m²