Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 36972 / 28331
↖ ↑ ↗
← N 23.669682°
E 23.093262°		 ← 559.46 m → N 23.669682°
E 23.098755°		 →
↑
559.44 m
↓
↑
559.44 m
↓
N 23.664651°
E 23.093262°		 ← 559.49 m →
312 991 m²		 N 23.664651°
E 23.098755°
↙ ↓ ↘

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 36972 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28331 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564155578613281 y=0.432304382324219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564155578613281 × 216)
    floor (0.564155578613281 × 65536)
    floor (36972.5)     		tx = 36972
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.432304382324219 × 216)
    floor (0.432304382324219 × 65536)
    floor (28331.5)     		ty = 28331
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36972 / 28331 ti = "16/36972/28331"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36972/28331.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36972 ÷ 216
    36972 ÷ 65536     		x = 0.56414794921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28331 ÷ 216
    28331 ÷ 65536     		y = 0.432296752929688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56414794921875 × 2 - 1) × π
    0.1282958984375 × 3.1415926535     		Λ = 0.40305345
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.432296752929688 × 2 - 1) × π
    0.135406494140625 × 3.1415926535     		Φ = 0.425392047228378
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40305345} λ = 0.40305345}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.425392047228378))-π/2
    2×atan(1.53019020891314)-π/2
    2×0.991955104252924-π/2
    1.98391020850585-1.57079632675     		φ = 0.41311388
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40305345} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.093262°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.41311388 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 23.669682°
  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 36972 KachelY 28331 0.40305345 0.41311388 23.093262 23.669682
    Oben rechts KachelX + 1 36973 KachelY 28331 0.40314933 0.41311388 23.098755 23.669682
    Unten links KachelX 36972 KachelY + 1 28332 0.40305345 0.41302607 23.093262 23.664651
    Unten rechts KachelX + 1 36973 KachelY + 1 28332 0.40314933 0.41302607 23.098755 23.664651
  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(0.41311388-0.41302607) × R
    8.7809999999966e-05 × 6371000     		dl = 559.437509999783m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.41311388-0.41302607) × R
    8.7809999999966e-05 × 6371000     		dr = 559.437509999783m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40305345-0.40314933) × cos(0.41311388) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.915875156896066 × 6371000     		do = 559.463695085151m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40305345-0.40314933) × cos(0.41302607) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.915910405848207 × 6371000     		du = 559.485226959735m
  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(0.41311388)-sin(0.41302607))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.915875156896066-0.915910405848207)×R²
    abs(0.40314933-0.40305345)×3.52489521403543e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.52489521403543e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.52489521403543e-05×40589641000000     		ar = 312990.999583934m²