Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37551 / 27764
↖ ↑ ↗
← N 26.490241°
E 26.273804°		 ← 546.72 m → N 26.490241°
E 26.279297°		 →
↑
546.70 m
↓
↑
546.70 m
↓
N 26.485324°
E 26.273804°		 ← 546.74 m →
298 895 m²		 N 26.485324°
E 26.279297°
↙ ↓ ↘

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 37551 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27764 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.572990417480469 y=0.423652648925781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.572990417480469 × 216)
    floor (0.572990417480469 × 65536)
    floor (37551.5)     		tx = 37551
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.423652648925781 × 216)
    floor (0.423652648925781 × 65536)
    floor (27764.5)     		ty = 27764
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37551 / 27764 ti = "16/37551/27764"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37551/27764.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37551 ÷ 216
    37551 ÷ 65536     		x = 0.572982788085938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27764 ÷ 216
    27764 ÷ 65536     		y = 0.42364501953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.572982788085938 × 2 - 1) × π
    0.145965576171875 × 3.1415926535     		Λ = 0.45856438
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42364501953125 × 2 - 1) × π
    0.1527099609375 × 3.1415926535     		Φ = 0.479752491397522
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.45856438} λ = 0.45856438}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.479752491397522))-π/2
    2×atan(1.61567445937279)-π/2
    2×1.01656912121746-π/2
    2.03313824243491-1.57079632675     		φ = 0.46234192
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.45856438} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.273804°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46234192 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.490241°
  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 37551 KachelY 27764 0.45856438 0.46234192 26.273804 26.490241
    Oben rechts KachelX + 1 37552 KachelY 27764 0.45866026 0.46234192 26.279297 26.490241
    Unten links KachelX 37551 KachelY + 1 27765 0.45856438 0.46225611 26.273804 26.485324
    Unten rechts KachelX + 1 37552 KachelY + 1 27765 0.45866026 0.46225611 26.279297 26.485324
  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(0.46234192-0.46225611) × R
    8.58100000000195e-05 × 6371000     		dl = 546.695510000124m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46234192-0.46225611) × R
    8.58100000000195e-05 × 6371000     		dr = 546.695510000124m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.45856438-0.45866026) × cos(0.46234192) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.895010350286399 × 6371000     		do = 546.718397087723m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.45856438-0.45866026) × cos(0.46225611) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.895048622144487 × 6371000     		du = 546.741775508879m
  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(0.46234192)-sin(0.46225611))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.895010350286399-0.895048622144487)×R²
    abs(0.45866026-0.45856438)×3.82718580880237e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.82718580880237e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.82718580880237e-05×40589641000000     		ar = 298894.883544775m²