Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 40044 / 41946
↖ ↑ ↗
← S 44.941473°
E 39.968262°		 ← 432.38 m → S 44.941473°
E 39.973755°		 →
↑
432.34 m
↓
↑
432.34 m
↓
S 44.945361°
E 39.968262°		 ← 432.35 m →
186 926 m²		 S 44.945361°
E 39.973755°
↙ ↓ ↘

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 40044 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41946 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.611030578613281 y=0.640052795410156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.611030578613281 × 216)
    floor (0.611030578613281 × 65536)
    floor (40044.5)     		tx = 40044
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.640052795410156 × 216)
    floor (0.640052795410156 × 65536)
    floor (41946.5)     		ty = 41946
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 40044 / 41946 ti = "16/40044/41946"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/40044/41946.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 40044 ÷ 216
    40044 ÷ 65536     		x = 0.61102294921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41946 ÷ 216
    41946 ÷ 65536     		y = 0.640045166015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.61102294921875 × 2 - 1) × π
    0.2220458984375 × 3.1415926535     		Λ = 0.69757776
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.640045166015625 × 2 - 1) × π
    -0.28009033203125 × 3.1415926535     		Φ = -0.879929729425751
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.69757776} λ = 0.69757776}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.879929729425751))-π/2
    2×atan(0.414812059739087)-π/2
    2×0.393209823037047-π/2
    0.786419646074093-1.57079632675     		φ = -0.78437668
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.69757776} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 39.968262°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.78437668 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.941473°
  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 40044 KachelY 41946 0.69757776 -0.78437668 39.968262 -44.941473
    Oben rechts KachelX + 1 40045 KachelY 41946 0.69767364 -0.78437668 39.973755 -44.941473
    Unten links KachelX 40044 KachelY + 1 41947 0.69757776 -0.78444454 39.968262 -44.945361
    Unten rechts KachelX + 1 40045 KachelY + 1 41947 0.69767364 -0.78444454 39.973755 -44.945361
  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(-0.78437668--0.78444454) × R
    6.78599999999197e-05 × 6371000     		dl = 432.336059999488m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.78437668--0.78444454) × R
    6.78599999999197e-05 × 6371000     		dr = 432.336059999488m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.69757776-0.69767364) × cos(-0.78437668) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.707828709990549 × 6371000     		do = 432.378215083934m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.69757776-0.69767364) × cos(-0.78444454) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.707780773134803 × 6371000     		du = 432.348932784655m
  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(-0.78437668)-sin(-0.78444454))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.707828709990549-0.707780773134803)×R²
    abs(0.69767364-0.69757776)×4.79368557461113e-05×R²
    9.58799999999371e-05×4.79368557461113e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×4.79368557461113e-05×40589641000000     		ar = 186926.364113877m²