Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 41016 / 9908
↖ ↑ ↗
← N 77.249630°
E 45.307617°		 ← 134.80 m → N 77.249630°
E 45.313110°		 →
↑
134.81 m
↓
↑
134.81 m
↓
N 77.248418°
E 45.307617°		 ← 134.82 m →
18 174 m²		 N 77.248418°
E 45.313110°
↙ ↓ ↘

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 41016 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9908 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.625862121582031 y=0.151191711425781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.625862121582031 × 216)
    floor (0.625862121582031 × 65536)
    floor (41016.5)     		tx = 41016
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.151191711425781 × 216)
    floor (0.151191711425781 × 65536)
    floor (9908.5)     		ty = 9908
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 41016 / 9908 ti = "16/41016/9908"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/41016/9908.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 41016 ÷ 216
    41016 ÷ 65536     		x = 0.6258544921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9908 ÷ 216
    9908 ÷ 65536     		y = 0.15118408203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.6258544921875 × 2 - 1) × π
    0.251708984375 × 3.1415926535     		Λ = 0.79076710
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.15118408203125 × 2 - 1) × π
    0.6976318359375 × 3.1415926535     		Φ = 2.19167505062897
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.79076710} λ = 0.79076710}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.19167505062897))-π/2
    2×atan(8.95019259123483)-π/2
    2×1.45952835952715-π/2
    2.91905671905431-1.57079632675     		φ = 1.34826039
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.79076710} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 45.307617°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.34826039 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.249630°
  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 41016 KachelY 9908 0.79076710 1.34826039 45.307617 77.249630
    Oben rechts KachelX + 1 41017 KachelY 9908 0.79086297 1.34826039 45.313110 77.249630
    Unten links KachelX 41016 KachelY + 1 9909 0.79076710 1.34823923 45.307617 77.248418
    Unten rechts KachelX + 1 41017 KachelY + 1 9909 0.79086297 1.34823923 45.313110 77.248418
  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(1.34826039-1.34823923) × R
    2.11600000001866e-05 × 6371000     		dl = 134.810360001189m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.34826039-1.34823923) × R
    2.11600000001866e-05 × 6371000     		dr = 134.810360001189m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.79076710-0.79086297) × cos(1.34826039) × R
    9.58700000001089e-05 × 0.220703732963799 × 6371000     		do = 134.803140887788m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.79076710-0.79086297) × cos(1.34823923) × R
    9.58700000001089e-05 × 0.220724371127735 × 6371000     		du = 134.815746425915m
  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(1.34826039)-sin(1.34823923))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.220703732963799-0.220724371127735)×R²
    abs(0.79086297-0.79076710)×2.06381639359099e-05×R²
    9.58700000001089e-05×2.06381639359099e-05×6371000²
    9.58700000001089e-05×2.06381639359099e-05×40589641000000     		ar = 18173.7096315302m²