Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 40052 / 41147
↖ ↑ ↗
← S 41.750824°
E 40.012207°		 ← 455.72 m → S 41.750824°
E 40.017700°		 →
↑
455.65 m
↓
↑
455.65 m
↓
S 41.754922°
E 40.012207°		 ← 455.70 m →
207 646 m²		 S 41.754922°
E 40.017700°
↙ ↓ ↘

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 40052 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41147 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.611152648925781 y=0.627861022949219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.611152648925781 × 216)
    floor (0.611152648925781 × 65536)
    floor (40052.5)     		tx = 40052
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.627861022949219 × 216)
    floor (0.627861022949219 × 65536)
    floor (41147.5)     		ty = 41147
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 40052 / 41147 ti = "16/40052/41147"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/40052/41147.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 40052 ÷ 216
    40052 ÷ 65536     		x = 0.61114501953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41147 ÷ 216
    41147 ÷ 65536     		y = 0.627853393554688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.61114501953125 × 2 - 1) × π
    0.2222900390625 × 3.1415926535     		Λ = 0.69834475
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.627853393554688 × 2 - 1) × π
    -0.255706787109375 × 3.1415926535     		Φ = -0.803326563832901
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.69834475} λ = 0.69834475}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.803326563832901))-π/2
    2×atan(0.447836726024844)-π/2
    2×0.421053490112931-π/2
    0.842106980225862-1.57079632675     		φ = -0.72868935
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.69834475} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 40.012207°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.72868935 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -41.750824°
  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 40052 KachelY 41147 0.69834475 -0.72868935 40.012207 -41.750824
    Oben rechts KachelX + 1 40053 KachelY 41147 0.69844063 -0.72868935 40.017700 -41.750824
    Unten links KachelX 40052 KachelY + 1 41148 0.69834475 -0.72876087 40.012207 -41.754922
    Unten rechts KachelX + 1 40053 KachelY + 1 41148 0.69844063 -0.72876087 40.017700 -41.754922
  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(-0.72868935--0.72876087) × R
    7.15199999999916e-05 × 6371000     		dl = 455.653919999946m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.72868935--0.72876087) × R
    7.15199999999916e-05 × 6371000     		dr = 455.653919999946m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.69834475-0.69844063) × cos(-0.72868935) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.746047794750274 × 6371000     		do = 455.72439957417m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.69834475-0.69844063) × cos(-0.72876087) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.746000168217831 × 6371000     		du = 455.69530683634m
  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(-0.72868935)-sin(-0.72876087))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.746047794750274-0.746000168217831)×R²
    abs(0.69844063-0.69834475)×4.76265324427239e-05×R²
    9.58800000000481e-05×4.76265324427239e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×4.76265324427239e-05×40589641000000     		ar = 207645.981083737m²