Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38214 / 28982
↖ ↑ ↗
← N 20.354928°
E 29.915771°		 ← 572.65 m → N 20.354928°
E 29.921264°		 →
↑
572.69 m
↓
↑
572.69 m
↓
N 20.349778°
E 29.915771°		 ← 572.67 m →
327 955 m²		 N 20.349778°
E 29.921264°
↙ ↓ ↘

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 38214 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28982 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.583106994628906 y=0.442237854003906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.583106994628906 × 216)
    floor (0.583106994628906 × 65536)
    floor (38214.5)     		tx = 38214
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.442237854003906 × 216)
    floor (0.442237854003906 × 65536)
    floor (28982.5)     		ty = 28982
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38214 / 28982 ti = "16/38214/28982"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38214/28982.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38214 ÷ 216
    38214 ÷ 65536     		x = 0.583099365234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28982 ÷ 216
    28982 ÷ 65536     		y = 0.442230224609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.583099365234375 × 2 - 1) × π
    0.16619873046875 × 3.1415926535     		Λ = 0.52212871
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.442230224609375 × 2 - 1) × π
    0.11553955078125 × 3.1415926535     		Φ = 0.362978203923065
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.52212871} λ = 0.52212871}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.362978203923065))-π/2
    2×atan(1.4376045247609)-π/2
    2×0.963028416066519-π/2
    1.92605683213304-1.57079632675     		φ = 0.35526051
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.52212871} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.915771°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35526051 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.354928°
  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 38214 KachelY 28982 0.52212871 0.35526051 29.915771 20.354928
    Oben rechts KachelX + 1 38215 KachelY 28982 0.52222458 0.35526051 29.921264 20.354928
    Unten links KachelX 38214 KachelY + 1 28983 0.52212871 0.35517062 29.915771 20.349778
    Unten rechts KachelX + 1 38215 KachelY + 1 28983 0.52222458 0.35517062 29.921264 20.349778
  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(0.35526051-0.35517062) × R
    8.98899999999814e-05 × 6371000     		dl = 572.689189999881m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35526051-0.35517062) × R
    8.98899999999814e-05 × 6371000     		dr = 572.689189999881m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.52212871-0.52222458) × cos(0.35526051) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.937555906237421 × 6371000     		do = 572.647681221071m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.52212871-0.52222458) × cos(0.35517062) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.937587169303521 × 6371000     		du = 572.666776319497m
  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(0.35526051)-sin(0.35517062))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.937555906237421-0.937587169303521)×R²
    abs(0.52222458-0.52212871)×3.12630660996849e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.12630660996849e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.12630660996849e-05×40589641000000     		ar = 327954.604712932m²