Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37383 / 27342
↖ ↑ ↗
← N 28.545926°
E 25.350952°		 ← 536.59 m → N 28.545926°
E 25.356445°		 →
↑
536.57 m
↓
↑
536.57 m
↓
N 28.541100°
E 25.350952°		 ← 536.62 m →
287 924 m²		 N 28.541100°
E 25.356445°
↙ ↓ ↘

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 37383 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27342 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.570426940917969 y=0.417213439941406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.570426940917969 × 216)
    floor (0.570426940917969 × 65536)
    floor (37383.5)     		tx = 37383
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.417213439941406 × 216)
    floor (0.417213439941406 × 65536)
    floor (27342.5)     		ty = 27342
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37383 / 27342 ti = "16/37383/27342"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37383/27342.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37383 ÷ 216
    37383 ÷ 65536     		x = 0.570419311523438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27342 ÷ 216
    27342 ÷ 65536     		y = 0.417205810546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.570419311523438 × 2 - 1) × π
    0.140838623046875 × 3.1415926535     		Λ = 0.44245758
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.417205810546875 × 2 - 1) × π
    0.16558837890625 × 3.1415926535     		Φ = 0.520211234676849
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44245758} λ = 0.44245758}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.520211234676849))-π/2
    2×atan(1.68238298979468)-π/2
    2×1.034508359341-π/2
    2.069016718682-1.57079632675     		φ = 0.49822039
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44245758} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.350952°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49822039 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.545926°
  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 37383 KachelY 27342 0.44245758 0.49822039 25.350952 28.545926
    Oben rechts KachelX + 1 37384 KachelY 27342 0.44255346 0.49822039 25.356445 28.545926
    Unten links KachelX 37383 KachelY + 1 27343 0.44245758 0.49813617 25.350952 28.541100
    Unten rechts KachelX + 1 37384 KachelY + 1 27343 0.44255346 0.49813617 25.356445 28.541100
  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(0.49822039-0.49813617) × R
    8.42200000000237e-05 × 6371000     		dl = 536.565620000151m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49822039-0.49813617) × R
    8.42200000000237e-05 × 6371000     		dr = 536.565620000151m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44245758-0.44255346) × cos(0.49822039) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.878434362266007 × 6371000     		do = 536.592930273006m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44245758-0.44255346) × cos(0.49813617) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.878474604774601 × 6371000     		du = 536.617512468939m
  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(0.49822039)-sin(0.49813617))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.878434362266007-0.878474604774601)×R²
    abs(0.44255346-0.44245758)×4.02425085933578e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.02425085933578e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.02425085933578e-05×40589641000000     		ar = 287923.913470417m²