Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38106 / 29345
↖ ↑ ↗
← N 18.474399°
E 29.322510°		 ← 579.31 m → N 18.474399°
E 29.328003°		 →
↑
579.32 m
↓
↑
579.32 m
↓
N 18.469189°
E 29.322510°		 ← 579.33 m →
335 609 m²		 N 18.469189°
E 29.328003°
↙ ↓ ↘

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 38106 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29345 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.581459045410156 y=0.447776794433594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.581459045410156 × 216)
    floor (0.581459045410156 × 65536)
    floor (38106.5)     		tx = 38106
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.447776794433594 × 216)
    floor (0.447776794433594 × 65536)
    floor (29345.5)     		ty = 29345
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38106 / 29345 ti = "16/38106/29345"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38106/29345.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38106 ÷ 216
    38106 ÷ 65536     		x = 0.581451416015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29345 ÷ 216
    29345 ÷ 65536     		y = 0.447769165039062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.581451416015625 × 2 - 1) × π
    0.16290283203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.51177434
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.447769165039062 × 2 - 1) × π
    0.104461669921875 × 3.1415926535     		Φ = 0.328176014798904
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51177434} λ = 0.51177434}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.328176014798904))-π/2
    2×atan(1.38843333559736)-π/2
    2×0.946617708848777-π/2
    1.89323541769755-1.57079632675     		φ = 0.32243909
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51177434} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.322510°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.32243909 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 18.474399°
  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 38106 KachelY 29345 0.51177434 0.32243909 29.322510 18.474399
    Oben rechts KachelX + 1 38107 KachelY 29345 0.51187021 0.32243909 29.328003 18.474399
    Unten links KachelX 38106 KachelY + 1 29346 0.51177434 0.32234816 29.322510 18.469189
    Unten rechts KachelX + 1 38107 KachelY + 1 29346 0.51187021 0.32234816 29.328003 18.469189
  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(0.32243909-0.32234816) × R
    9.09299999999891e-05 × 6371000     		dl = 579.31502999993m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.32243909-0.32234816) × R
    9.09299999999891e-05 × 6371000     		dr = 579.31502999993m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51177434-0.51187021) × cos(0.32243909) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.948465339115559 × 6371000     		do = 579.311029400673m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51177434-0.51187021) × cos(0.32234816) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.94849414917406 × 6371000     		du = 579.328626232059m
  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(0.32243909)-sin(0.32234816))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.948465339115559-0.94849414917406)×R²
    abs(0.51187021-0.51177434)×2.8810058500639e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.8810058500639e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.8810058500639e-05×40589641000000     		ar = 335608.683662252m²