Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 36490 / 47766
↖ ↑ ↗
← S 63.288001°
E 20.445557°		 ← 274.55 m → S 63.288001°
E 20.451050°		 →
↑
274.53 m
↓
↑
274.53 m
↓
S 63.290470°
E 20.445557°		 ← 274.53 m →
75 369 m²		 S 63.290470°
E 20.451050°
↙ ↓ ↘

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 36490 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47766 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.556800842285156 y=0.728858947753906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.556800842285156 × 216)
    floor (0.556800842285156 × 65536)
    floor (36490.5)     		tx = 36490
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.728858947753906 × 216)
    floor (0.728858947753906 × 65536)
    floor (47766.5)     		ty = 47766
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36490 / 47766 ti = "16/36490/47766"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36490/47766.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36490 ÷ 216
    36490 ÷ 65536     		x = 0.556793212890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47766 ÷ 216
    47766 ÷ 65536     		y = 0.728851318359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.556793212890625 × 2 - 1) × π
    0.11358642578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.35684228
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.728851318359375 × 2 - 1) × π
    -0.45770263671875 × 3.1415926535     		Φ = -1.4379152410032
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.35684228} λ = 0.35684228}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.4379152410032))-π/2
    2×atan(0.237422211186695)-π/2
    2×0.233106164038183-π/2
    0.466212328076367-1.57079632675     		φ = -1.10458400
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.35684228} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 20.445557°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.10458400 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.288001°
  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 36490 KachelY 47766 0.35684228 -1.10458400 20.445557 -63.288001
    Oben rechts KachelX + 1 36491 KachelY 47766 0.35693815 -1.10458400 20.451050 -63.288001
    Unten links KachelX 36490 KachelY + 1 47767 0.35684228 -1.10462709 20.445557 -63.290470
    Unten rechts KachelX + 1 36491 KachelY + 1 47767 0.35693815 -1.10462709 20.451050 -63.290470
  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(-1.10458400--1.10462709) × R
    4.30899999999124e-05 × 6371000     		dl = 274.526389999442m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.10458400--1.10462709) × R
    4.30899999999124e-05 × 6371000     		dr = 274.526389999442m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.35684228-0.35693815) × cos(-1.10458400) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.449506075482456 × 6371000     		do = 274.552813445375m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.35684228-0.35693815) × cos(-1.10462709) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.449467583747425 × 6371000     		du = 274.529303164372m
  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(-1.10458400)-sin(-1.10462709))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.449506075482456-0.449467583747425)×R²
    abs(0.35693815-0.35684228)×3.84917350310654e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.84917350310654e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.84917350310654e-05×40589641000000     		ar = 75368.7656547m²