Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37303 / 28133
↖ ↑ ↗
← N 24.661994°
E 24.911499°		 ← 555.07 m → N 24.661994°
E 24.916992°		 →
↑
555.11 m
↓
↑
555.11 m
↓
N 24.657002°
E 24.911499°		 ← 555.10 m →
308 131 m²		 N 24.657002°
E 24.916992°
↙ ↓ ↘

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 37303 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28133 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569206237792969 y=0.429283142089844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569206237792969 × 216)
    floor (0.569206237792969 × 65536)
    floor (37303.5)     		tx = 37303
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.429283142089844 × 216)
    floor (0.429283142089844 × 65536)
    floor (28133.5)     		ty = 28133
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37303 / 28133 ti = "16/37303/28133"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37303/28133.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37303 ÷ 216
    37303 ÷ 65536     		x = 0.569198608398438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28133 ÷ 216
    28133 ÷ 65536     		y = 0.429275512695312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569198608398438 × 2 - 1) × π
    0.138397216796875 × 3.1415926535     		Λ = 0.43478768
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.429275512695312 × 2 - 1) × π
    0.141448974609375 × 3.1415926535     		Φ = 0.444375059477921
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43478768} λ = 0.43478768}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.444375059477921))-π/2
    2×atan(1.55951528693675)-π/2
    2×1.00061466440351-π/2
    2.00122932880701-1.57079632675     		φ = 0.43043300
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43478768} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.911499°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43043300 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.661994°
  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 37303 KachelY 28133 0.43478768 0.43043300 24.911499 24.661994
    Oben rechts KachelX + 1 37304 KachelY 28133 0.43488355 0.43043300 24.916992 24.661994
    Unten links KachelX 37303 KachelY + 1 28134 0.43478768 0.43034587 24.911499 24.657002
    Unten rechts KachelX + 1 37304 KachelY + 1 28134 0.43488355 0.43034587 24.916992 24.657002
  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(0.43043300-0.43034587) × R
    8.71299999999908e-05 × 6371000     		dl = 555.105229999942m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43043300-0.43034587) × R
    8.71299999999908e-05 × 6371000     		dr = 555.105229999942m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43478768-0.43488355) × cos(0.43043300) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.908785159412535 × 6371000     		do = 555.074860926665m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43478768-0.43488355) × cos(0.43034587) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.90882151220533 × 6371000     		du = 555.097064767909m
  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(0.43043300)-sin(0.43034587))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.908785159412535-0.90882151220533)×R²
    abs(0.43488355-0.43478768)×3.63527927945695e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.63527927945695e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.63527927945695e-05×40589641000000     		ar = 308131.121271109m²