Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37315 / 28093
↖ ↑ ↗
← N 24.861519°
E 24.977417°		 ← 554.18 m → N 24.861519°
E 24.982910°		 →
↑
554.28 m
↓
↑
554.28 m
↓
N 24.856534°
E 24.977417°		 ← 554.21 m →
307 178 m²		 N 24.856534°
E 24.982910°
↙ ↓ ↘

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 37315 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28093 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569389343261719 y=0.428672790527344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569389343261719 × 216)
    floor (0.569389343261719 × 65536)
    floor (37315.5)     		tx = 37315
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.428672790527344 × 216)
    floor (0.428672790527344 × 65536)
    floor (28093.5)     		ty = 28093
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37315 / 28093 ti = "16/37315/28093"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37315/28093.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37315 ÷ 216
    37315 ÷ 65536     		x = 0.569381713867188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28093 ÷ 216
    28093 ÷ 65536     		y = 0.428665161132812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569381713867188 × 2 - 1) × π
    0.138763427734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.43593817
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.428665161132812 × 2 - 1) × π
    0.142669677734375 × 3.1415926535     		Φ = 0.448210011447525
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43593817} λ = 0.43593817}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.448210011447525))-π/2
    2×atan(1.5655074356154)-π/2
    2×1.00235584111981-π/2
    2.00471168223963-1.57079632675     		φ = 0.43391536
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43593817} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.977417°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43391536 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.861519°
  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 37315 KachelY 28093 0.43593817 0.43391536 24.977417 24.861519
    Oben rechts KachelX + 1 37316 KachelY 28093 0.43603404 0.43391536 24.982910 24.861519
    Unten links KachelX 37315 KachelY + 1 28094 0.43593817 0.43382836 24.977417 24.856534
    Unten rechts KachelX + 1 37316 KachelY + 1 28094 0.43603404 0.43382836 24.982910 24.856534
  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(0.43391536-0.43382836) × R
    8.70000000000037e-05 × 6371000     		dl = 554.277000000024m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43391536-0.43382836) × R
    8.70000000000037e-05 × 6371000     		dr = 554.277000000024m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43593817-0.43603404) × cos(0.43391536) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.907326587346628 × 6371000     		do = 554.183982947145m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43593817-0.43603404) × cos(0.43382836) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.90736316102058 × 6371000     		du = 554.206321699899m
  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(0.43391536)-sin(0.43382836))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.907326587346628-0.90736316102058)×R²
    abs(0.43603404-0.43593817)×3.6573673951712e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.6573673951712e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.6573673951712e-05×40589641000000     		ar = 307177.626637995m²