Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37019 / 30367
↖ ↑ ↗
← N 13.074127°
E 23.351440°		 ← 594.96 m → N 13.074127°
E 23.356933°		 →
↑
594.99 m
↓
↑
594.99 m
↓
N 13.068777°
E 23.351440°		 ← 594.97 m →
353 995 m²		 N 13.068777°
E 23.356933°
↙ ↓ ↘

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 37019 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 30367 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564872741699219 y=0.463371276855469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564872741699219 × 216)
    floor (0.564872741699219 × 65536)
    floor (37019.5)     		tx = 37019
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.463371276855469 × 216)
    floor (0.463371276855469 × 65536)
    floor (30367.5)     		ty = 30367
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37019 / 30367 ti = "16/37019/30367"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37019/30367.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37019 ÷ 216
    37019 ÷ 65536     		x = 0.564865112304688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 30367 ÷ 216
    30367 ÷ 65536     		y = 0.463363647460938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564865112304688 × 2 - 1) × π
    0.129730224609375 × 3.1415926535     		Λ = 0.40755952
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.463363647460938 × 2 - 1) × π
    0.073272705078125 × 3.1415926535     		Φ = 0.23019299197551
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40755952} λ = 0.40755952}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.23019299197551))-π/2
    2×atan(1.25884293307213)-π/2
    2×0.899491449801404-π/2
    1.79898289960281-1.57079632675     		φ = 0.22818657
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40755952} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.351440°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.22818657 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.074127°
  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 37019 KachelY 30367 0.40755952 0.22818657 23.351440 13.074127
    Oben rechts KachelX + 1 37020 KachelY 30367 0.40765539 0.22818657 23.356933 13.074127
    Unten links KachelX 37019 KachelY + 1 30368 0.40755952 0.22809318 23.351440 13.068777
    Unten rechts KachelX + 1 37020 KachelY + 1 30368 0.40765539 0.22809318 23.356933 13.068777
  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(0.22818657-0.22809318) × R
    9.33899999999988e-05 × 6371000     		dl = 594.987689999992m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.22818657-0.22809318) × R
    9.33899999999988e-05 × 6371000     		dr = 594.987689999992m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40755952-0.40765539) × cos(0.22818657) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.974078215094948 × 6371000     		do = 594.95506080341m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40755952-0.40765539) × cos(0.22809318) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.97409933673665 × 6371000     		du = 594.967961643844m
  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(0.22818657)-sin(0.22809318))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.974078215094948-0.97409933673665)×R²
    abs(0.40765539-0.40755952)×2.11216417020932e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.11216417020932e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.11216417020932e-05×40589641000000     		ar = 353994.775459212m²