Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 41894 / 10495
↖ ↑ ↗
← N 76.518100°
E 50.130615°		 ← 142.41 m → N 76.518100°
E 50.136109°		 →
↑
142.46 m
↓
↑
142.46 m
↓
N 76.516819°
E 50.130615°		 ← 142.43 m →
20 288 m²		 N 76.516819°
E 50.136109°
↙ ↓ ↘

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 41894 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10495 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.639259338378906 y=0.160148620605469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.639259338378906 × 216)
    floor (0.639259338378906 × 65536)
    floor (41894.5)     		tx = 41894
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.160148620605469 × 216)
    floor (0.160148620605469 × 65536)
    floor (10495.5)     		ty = 10495
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 41894 / 10495 ti = "16/41894/10495"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/41894/10495.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 41894 ÷ 216
    41894 ÷ 65536     		x = 0.639251708984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10495 ÷ 216
    10495 ÷ 65536     		y = 0.160140991210938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.639251708984375 × 2 - 1) × π
    0.27850341796875 × 3.1415926535     		Λ = 0.87494429
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.160140991210938 × 2 - 1) × π
    0.679718017578125 × 3.1415926535     		Φ = 2.13539713047502
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.87494429} λ = 0.87494429}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.13539713047502))-π/2
    2×atan(8.46040572473785)-π/2
    2×1.4531445511124-π/2
    2.90628910222481-1.57079632675     		φ = 1.33549278
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.87494429} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 50.130615°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.33549278 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 76.518100°
  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 41894 KachelY 10495 0.87494429 1.33549278 50.130615 76.518100
    Oben rechts KachelX + 1 41895 KachelY 10495 0.87504017 1.33549278 50.136109 76.518100
    Unten links KachelX 41894 KachelY + 1 10496 0.87494429 1.33547042 50.130615 76.516819
    Unten rechts KachelX + 1 41895 KachelY + 1 10496 0.87504017 1.33547042 50.136109 76.516819
  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(1.33549278-1.33547042) × R
    2.2359999999999e-05 × 6371000     		dl = 142.455559999994m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.33549278-1.33547042) × R
    2.2359999999999e-05 × 6371000     		dr = 142.455559999994m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.87494429-0.87504017) × cos(1.33549278) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.233138178392033 × 6371000     		do = 142.412801315349m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.87494429-0.87504017) × cos(1.33547042) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.233159922173044 × 6371000     		du = 142.42608353616m
  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(1.33549278)-sin(1.33547042))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.233138178392033-0.233159922173044)×R²
    abs(0.87504017-0.87494429)×2.17437810109411e-05×R²
    9.58800000000481e-05×2.17437810109411e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×2.17437810109411e-05×40589641000000     		ar = 20288.4414262676m²