Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37318 / 27578
↖ ↑ ↗
← N 27.401032°
E 24.993897°		 ← 542.26 m → N 27.401032°
E 24.999390°		 →
↑
542.30 m
↓
↑
542.30 m
↓
N 27.396155°
E 24.993897°		 ← 542.29 m →
294 075 m²		 N 27.396155°
E 24.999390°
↙ ↓ ↘

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 37318 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27578 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569435119628906 y=0.420814514160156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569435119628906 × 216)
    floor (0.569435119628906 × 65536)
    floor (37318.5)     		tx = 37318
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.420814514160156 × 216)
    floor (0.420814514160156 × 65536)
    floor (27578.5)     		ty = 27578
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37318 / 27578 ti = "16/37318/27578"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37318/27578.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37318 ÷ 216
    37318 ÷ 65536     		x = 0.569427490234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27578 ÷ 216
    27578 ÷ 65536     		y = 0.420806884765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569427490234375 × 2 - 1) × π
    0.13885498046875 × 3.1415926535     		Λ = 0.43622579
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.420806884765625 × 2 - 1) × π
    0.15838623046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.497585018056183
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43622579} λ = 0.43622579}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.497585018056183))-π/2
    2×atan(1.64474444251791)-π/2
    2×1.02451728024234-π/2
    2.04903456048467-1.57079632675     		φ = 0.47823823
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43622579} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.993897°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.47823823 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 27.401032°
  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 37318 KachelY 27578 0.43622579 0.47823823 24.993897 27.401032
    Oben rechts KachelX + 1 37319 KachelY 27578 0.43632166 0.47823823 24.999390 27.401032
    Unten links KachelX 37318 KachelY + 1 27579 0.43622579 0.47815311 24.993897 27.396155
    Unten rechts KachelX + 1 37319 KachelY + 1 27579 0.43632166 0.47815311 24.999390 27.396155
  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(0.47823823-0.47815311) × R
    8.51199999999941e-05 × 6371000     		dl = 542.299519999962m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.47823823-0.47815311) × R
    8.51199999999941e-05 × 6371000     		dr = 542.299519999962m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43622579-0.43632166) × cos(0.47823823) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.887807094514588 × 6371000     		do = 542.261715448733m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43622579-0.43632166) × cos(0.47815311) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.887846264865356 × 6371000     		du = 542.285640219928m
  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(0.47823823)-sin(0.47815311))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.887807094514588-0.887846264865356)×R²
    abs(0.43632166-0.43622579)×3.91703507672814e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.91703507672814e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.91703507672814e-05×40589641000000     		ar = 294074.755375734m²