Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37051 / 30272
↖ ↑ ↗
← N 13.581921°
E 23.527222°		 ← 593.77 m → N 13.581921°
E 23.532715°		 →
↑
593.78 m
↓
↑
593.78 m
↓
N 13.576581°
E 23.527222°		 ← 593.78 m →
352 571 m²		 N 13.576581°
E 23.532715°
↙ ↓ ↘

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 37051 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 30272 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.565361022949219 y=0.461921691894531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.565361022949219 × 216)
    floor (0.565361022949219 × 65536)
    floor (37051.5)     		tx = 37051
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.461921691894531 × 216)
    floor (0.461921691894531 × 65536)
    floor (30272.5)     		ty = 30272
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37051 / 30272 ti = "16/37051/30272"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37051/30272.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37051 ÷ 216
    37051 ÷ 65536     		x = 0.565353393554688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 30272 ÷ 216
    30272 ÷ 65536     		y = 0.4619140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.565353393554688 × 2 - 1) × π
    0.130706787109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.41062748
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4619140625 × 2 - 1) × π
    0.076171875 × 3.1415926535     		Φ = 0.23930100290332
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41062748} λ = 0.41062748}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.23930100290332))-π/2
    2×atan(1.27036086134805)-π/2
    2×0.903922782624103-π/2
    1.80784556524821-1.57079632675     		φ = 0.23704924
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41062748} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.527222°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.23704924 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.581921°
  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 37051 KachelY 30272 0.41062748 0.23704924 23.527222 13.581921
    Oben rechts KachelX + 1 37052 KachelY 30272 0.41072336 0.23704924 23.532715 13.581921
    Unten links KachelX 37051 KachelY + 1 30273 0.41062748 0.23695604 23.527222 13.576581
    Unten rechts KachelX + 1 37052 KachelY + 1 30273 0.41072336 0.23695604 23.532715 13.576581
  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(0.23704924-0.23695604) × R
    9.31999999999877e-05 × 6371000     		dl = 593.777199999922m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.23704924-0.23695604) × R
    9.31999999999877e-05 × 6371000     		dr = 593.777199999922m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41062748-0.41072336) × cos(0.23704924) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.97203514852682 × 6371000     		do = 593.769109089582m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41062748-0.41072336) × cos(0.23695604) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.972057030965382 × 6371000     		du = 593.782476009564m
  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(0.23704924)-sin(0.23695604))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.97203514852682-0.972057030965382)×R²
    abs(0.41072336-0.41062748)×2.18824385623817e-05×R²
    9.58799999999926e-05×2.18824385623817e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×2.18824385623817e-05×40589641000000     		ar = 352570.527782969m²