Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37732 / 28962
↖ ↑ ↗
← N 20.457896°
E 27.268066°		 ← 572.26 m → N 20.457896°
E 27.273559°		 →
↑
572.31 m
↓
↑
572.31 m
↓
N 20.452750°
E 27.268066°		 ← 572.28 m →
327 517 m²		 N 20.452750°
E 27.273559°
↙ ↓ ↘

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 37732 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28962 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.575752258300781 y=0.441932678222656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.575752258300781 × 216)
    floor (0.575752258300781 × 65536)
    floor (37732.5)     		tx = 37732
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.441932678222656 × 216)
    floor (0.441932678222656 × 65536)
    floor (28962.5)     		ty = 28962
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37732 / 28962 ti = "16/37732/28962"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37732/28962.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37732 ÷ 216
    37732 ÷ 65536     		x = 0.57574462890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28962 ÷ 216
    28962 ÷ 65536     		y = 0.441925048828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57574462890625 × 2 - 1) × π
    0.1514892578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.47591754
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.441925048828125 × 2 - 1) × π
    0.11614990234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.364895679907867
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47591754} λ = 0.47591754}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.364895679907867))-π/2
    2×atan(1.44036374143322)-π/2
    2×0.96392698636089-π/2
    1.92785397272178-1.57079632675     		φ = 0.35705765
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47591754} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.268066°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35705765 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.457896°
  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 37732 KachelY 28962 0.47591754 0.35705765 27.268066 20.457896
    Oben rechts KachelX + 1 37733 KachelY 28962 0.47601341 0.35705765 27.273559 20.457896
    Unten links KachelX 37732 KachelY + 1 28963 0.47591754 0.35696782 27.268066 20.452750
    Unten rechts KachelX + 1 37733 KachelY + 1 28963 0.47601341 0.35696782 27.273559 20.452750
  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(0.35705765-0.35696782) × R
    8.9830000000013e-05 × 6371000     		dl = 572.306930000083m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35705765-0.35696782) × R
    8.9830000000013e-05 × 6371000     		dr = 572.306930000083m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47591754-0.47601341) × cos(0.35705765) × R
    9.58700000000534e-05 × 0.936929285047957 × 6371000     		do = 572.264948662455m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47591754-0.47601341) × cos(0.35696782) × R
    9.58700000000534e-05 × 0.936960678557317 × 6371000     		du = 572.284123434029m
  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(0.35705765)-sin(0.35696782))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.936929285047957-0.936960678557317)×R²
    abs(0.47601341-0.47591754)×3.13935093599893e-05×R²
    9.58700000000534e-05×3.13935093599893e-05×6371000²
    9.58700000000534e-05×3.13935093599893e-05×40589641000000     		ar = 327516.683063176m²