Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37135 / 27696
↖ ↑ ↗
← N 26.824071°
E 23.988647°		 ← 545.12 m → N 26.824071°
E 23.994141°		 →
↑
545.10 m
↓
↑
545.10 m
↓
N 26.819168°
E 23.988647°		 ← 545.15 m →
297 154 m²		 N 26.819168°
E 23.994141°
↙ ↓ ↘

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 37135 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27696 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566642761230469 y=0.422615051269531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566642761230469 × 216)
    floor (0.566642761230469 × 65536)
    floor (37135.5)     		tx = 37135
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.422615051269531 × 216)
    floor (0.422615051269531 × 65536)
    floor (27696.5)     		ty = 27696
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37135 / 27696 ti = "16/37135/27696"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37135/27696.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37135 ÷ 216
    37135 ÷ 65536     		x = 0.566635131835938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27696 ÷ 216
    27696 ÷ 65536     		y = 0.422607421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566635131835938 × 2 - 1) × π
    0.133270263671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.41868088
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.422607421875 × 2 - 1) × π
    0.15478515625 × 3.1415926535     		Φ = 0.48627190974585
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41868088} λ = 0.41868088}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.48627190974585))-π/2
    2×atan(1.62624212718225)-π/2
    2×1.01948234034485-π/2
    2.0389646806897-1.57079632675     		φ = 0.46816835
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41868088} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.988647°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46816835 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.824071°
  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 37135 KachelY 27696 0.41868088 0.46816835 23.988647 26.824071
    Oben rechts KachelX + 1 37136 KachelY 27696 0.41877676 0.46816835 23.994141 26.824071
    Unten links KachelX 37135 KachelY + 1 27697 0.41868088 0.46808279 23.988647 26.819168
    Unten rechts KachelX + 1 37136 KachelY + 1 27697 0.41877676 0.46808279 23.994141 26.819168
  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(0.46816835-0.46808279) × R
    8.55599999999845e-05 × 6371000     		dl = 545.102759999902m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46816835-0.46808279) × R
    8.55599999999845e-05 × 6371000     		dr = 545.102759999902m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41868088-0.41877676) × cos(0.46816835) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.8923963213167 × 6371000     		do = 545.121613623136m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41868088-0.41877676) × cos(0.46808279) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.892434927212916 × 6371000     		du = 545.145196091976m
  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(0.46816835)-sin(0.46808279))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.8923963213167-0.892434927212916)×R²
    abs(0.41877676-0.41868088)×3.86058962155156e-05×R²
    9.58800000000481e-05×3.86058962155156e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×3.86058962155156e-05×40589641000000     		ar = 297153.723737344m²