Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38194 / 29002
↖ ↑ ↗
← N 20.251891°
E 29.805908°		 ← 573.09 m → N 20.251891°
E 29.811401°		 →
↑
573.07 m
↓
↑
573.07 m
↓
N 20.246737°
E 29.805908°		 ← 573.11 m →
328 426 m²		 N 20.246737°
E 29.811401°
↙ ↓ ↘

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 38194 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29002 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.582801818847656 y=0.442543029785156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.582801818847656 × 216)
    floor (0.582801818847656 × 65536)
    floor (38194.5)     		tx = 38194
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.442543029785156 × 216)
    floor (0.442543029785156 × 65536)
    floor (29002.5)     		ty = 29002
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38194 / 29002 ti = "16/38194/29002"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38194/29002.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38194 ÷ 216
    38194 ÷ 65536     		x = 0.582794189453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29002 ÷ 216
    29002 ÷ 65536     		y = 0.442535400390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.582794189453125 × 2 - 1) × π
    0.16558837890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.52021123
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.442535400390625 × 2 - 1) × π
    0.11492919921875 × 3.1415926535     		Φ = 0.361060727938263
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.52021123} λ = 0.52021123}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.361060727938263))-π/2
    2×atan(1.4348505937511)-π/2
    2×0.962129246258221-π/2
    1.92425849251644-1.57079632675     		φ = 0.35346217
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.52021123} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.805908°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35346217 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.251891°
  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 38194 KachelY 29002 0.52021123 0.35346217 29.805908 20.251891
    Oben rechts KachelX + 1 38195 KachelY 29002 0.52030711 0.35346217 29.811401 20.251891
    Unten links KachelX 38194 KachelY + 1 29003 0.52021123 0.35337222 29.805908 20.246737
    Unten rechts KachelX + 1 38195 KachelY + 1 29003 0.52030711 0.35337222 29.811401 20.246737
  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(0.35346217-0.35337222) × R
    8.99500000000053e-05 × 6371000     		dl = 573.071450000034m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35346217-0.35337222) × R
    8.99500000000053e-05 × 6371000     		dr = 573.071450000034m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.52021123-0.52030711) × cos(0.35346217) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.938179914770263 × 6371000     		do = 573.088589443313m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.52021123-0.52030711) × cos(0.35337222) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.938211046988662 × 6371000     		du = 573.107606604998m
  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(0.35346217)-sin(0.35337222))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.938179914770263-0.938211046988662)×R²
    abs(0.52030711-0.52021123)×3.11322183995655e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.11322183995655e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.11322183995655e-05×40589641000000     		ar = 328426.158248472m²