Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 41146 / 9681
↖ ↑ ↗
← N 77.521935°
E 46.021729°		 ← 131.97 m → N 77.521935°
E 46.027221°		 →
↑
132.01 m
↓
↑
132.01 m
↓
N 77.520748°
E 46.021729°		 ← 131.98 m →
17 422 m²		 N 77.520748°
E 46.027221°
↙ ↓ ↘

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 41146 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9681 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.627845764160156 y=0.147727966308594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.627845764160156 × 216)
    floor (0.627845764160156 × 65536)
    floor (41146.5)     		tx = 41146
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.147727966308594 × 216)
    floor (0.147727966308594 × 65536)
    floor (9681.5)     		ty = 9681
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 41146 / 9681 ti = "16/41146/9681"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/41146/9681.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 41146 ÷ 216
    41146 ÷ 65536     		x = 0.627838134765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9681 ÷ 216
    9681 ÷ 65536     		y = 0.147720336914062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.627838134765625 × 2 - 1) × π
    0.25567626953125 × 3.1415926535     		Λ = 0.80323069
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.147720336914062 × 2 - 1) × π
    0.704559326171875 × 3.1415926535     		Φ = 2.21343840305647
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.80323069} λ = 0.80323069}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.21343840305647))-π/2
    2×atan(9.14711384776689)-π/2
    2×1.46190466718093-π/2
    2.92380933436187-1.57079632675     		φ = 1.35301301
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.80323069} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 46.021729°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.35301301 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.521935°
  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 41146 KachelY 9681 0.80323069 1.35301301 46.021729 77.521935
    Oben rechts KachelX + 1 41147 KachelY 9681 0.80332656 1.35301301 46.027221 77.521935
    Unten links KachelX 41146 KachelY + 1 9682 0.80323069 1.35299229 46.021729 77.520748
    Unten rechts KachelX + 1 41147 KachelY + 1 9682 0.80332656 1.35299229 46.027221 77.520748
  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(1.35301301-1.35299229) × R
    2.07199999999741e-05 × 6371000     		dl = 132.007119999835m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.35301301-1.35299229) × R
    2.07199999999741e-05 × 6371000     		dr = 132.007119999835m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.80323069-0.80332656) × cos(1.35301301) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.216065833211096 × 6371000     		do = 131.970368440194m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.80323069-0.80332656) × cos(1.35299229) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.216086063733393 × 6371000     		du = 131.982724995794m
  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(1.35301301)-sin(1.35299229))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.216065833211096-0.216086063733393)×R²
    abs(0.80332656-0.80323069)×2.02305222970212e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.02305222970212e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.02305222970212e-05×40589641000000     		ar = 17421.8438403034m²