Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38771 / 30085
↖ ↑ ↗
← N 14.578267°
E 32.975464°		 ← 591.12 m → N 14.578267°
E 32.980957°		 →
↑
591.17 m
↓
↑
591.17 m
↓
N 14.572951°
E 32.975464°		 ← 591.14 m →
349 456 m²		 N 14.572951°
E 32.980957°
↙ ↓ ↘

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 38771 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 30085 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.591606140136719 y=0.459068298339844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.591606140136719 × 216)
    floor (0.591606140136719 × 65536)
    floor (38771.5)     		tx = 38771
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.459068298339844 × 216)
    floor (0.459068298339844 × 65536)
    floor (30085.5)     		ty = 30085
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38771 / 30085 ti = "16/38771/30085"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38771/30085.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38771 ÷ 216
    38771 ÷ 65536     		x = 0.591598510742188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 30085 ÷ 216
    30085 ÷ 65536     		y = 0.459060668945312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.591598510742188 × 2 - 1) × π
    0.183197021484375 × 3.1415926535     		Λ = 0.57553042
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.459060668945312 × 2 - 1) × π
    0.081878662109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.257229403361221
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.57553042} λ = 0.57553042}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.257229403361221))-π/2
    2×atan(1.29334178968408)-π/2
    2×0.912617544412276-π/2
    1.82523508882455-1.57079632675     		φ = 0.25443876
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.57553042} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 32.975464°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.25443876 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 14.578267°
  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 38771 KachelY 30085 0.57553042 0.25443876 32.975464 14.578267
    Oben rechts KachelX + 1 38772 KachelY 30085 0.57562629 0.25443876 32.980957 14.578267
    Unten links KachelX 38771 KachelY + 1 30086 0.57553042 0.25434597 32.975464 14.572951
    Unten rechts KachelX + 1 38772 KachelY + 1 30086 0.57562629 0.25434597 32.980957 14.572951
  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(0.25443876-0.25434597) × R
    9.27900000000093e-05 × 6371000     		dl = 591.165090000059m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.25443876-0.25434597) × R
    9.27900000000093e-05 × 6371000     		dr = 591.165090000059m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.57553042-0.57562629) × cos(0.25443876) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.967804713491995 × 6371000     		do = 591.123282749252m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.57553042-0.57562629) × cos(0.25434597) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.967828064779907 × 6371000     		du = 591.137545430322m
  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(0.25443876)-sin(0.25434597))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.967804713491995-0.967828064779907)×R²
    abs(0.57562629-0.57553042)×2.33512879121989e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.33512879121989e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.33512879121989e-05×40589641000000     		ar = 349455.664697871m²