Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38802 / 29042
↖ ↑ ↗
← N 20.045611°
E 33.145752°		 ← 573.85 m → N 20.045611°
E 33.151245°		 →
↑
573.84 m
↓
↑
573.84 m
↓
N 20.040450°
E 33.145752°		 ← 573.86 m →
329 299 m²		 N 20.040450°
E 33.151245°
↙ ↓ ↘

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 38802 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29042 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592079162597656 y=0.443153381347656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592079162597656 × 216)
    floor (0.592079162597656 × 65536)
    floor (38802.5)     		tx = 38802
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.443153381347656 × 216)
    floor (0.443153381347656 × 65536)
    floor (29042.5)     		ty = 29042
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38802 / 29042 ti = "16/38802/29042"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38802/29042.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38802 ÷ 216
    38802 ÷ 65536     		x = 0.592071533203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29042 ÷ 216
    29042 ÷ 65536     		y = 0.443145751953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.592071533203125 × 2 - 1) × π
    0.18414306640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.57850250
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.443145751953125 × 2 - 1) × π
    0.11370849609375 × 3.1415926535     		Φ = 0.357225775968658
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.57850250} λ = 0.57850250}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.357225775968658))-π/2
    2×atan(1.42935854823678)-π/2
    2×0.960329118148777-π/2
    1.92065823629755-1.57079632675     		φ = 0.34986191
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.57850250} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.145752°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.34986191 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.045611°
  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 38802 KachelY 29042 0.57850250 0.34986191 33.145752 20.045611
    Oben rechts KachelX + 1 38803 KachelY 29042 0.57859838 0.34986191 33.151245 20.045611
    Unten links KachelX 38802 KachelY + 1 29043 0.57850250 0.34977184 33.145752 20.040450
    Unten rechts KachelX + 1 38803 KachelY + 1 29043 0.57859838 0.34977184 33.151245 20.040450
  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(0.34986191-0.34977184) × R
    9.00699999999977e-05 × 6371000     		dl = 573.835969999985m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.34986191-0.34977184) × R
    9.00699999999977e-05 × 6371000     		dr = 573.835969999985m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.57850250-0.57859838) × cos(0.34986191) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.939420054649082 × 6371000     		do = 573.846130723696m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.57850250-0.57859838) × cos(0.34977184) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.939450923959993 × 6371000     		du = 573.864987287953m
  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(0.34986191)-sin(0.34977184))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.939420054649082-0.939450923959993)×R²
    abs(0.57859838-0.57850250)×3.08693109112301e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.08693109112301e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.08693109112301e-05×40589641000000     		ar = 329298.961564759m²