Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 48836 / 50652
↖ ↑ ↗
← S 69.588228°
E 88.264160°		 ← 213.02 m → S 69.588228°
E 88.269653°		 →
↑
213.05 m
↓
↑
213.05 m
↓
S 69.590144°
E 88.264160°		 ← 213 m →
45 381 m²		 S 69.590144°
E 88.269653°
↙ ↓ ↘

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 48836 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 50652 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.745185852050781 y=0.772895812988281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.745185852050781 × 216)
    floor (0.745185852050781 × 65536)
    floor (48836.5)     		tx = 48836
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.772895812988281 × 216)
    floor (0.772895812988281 × 65536)
    floor (50652.5)     		ty = 50652
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 48836 / 50652 ti = "16/48836/50652"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/48836/50652.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48836 ÷ 216
    48836 ÷ 65536     		x = 0.74517822265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 50652 ÷ 216
    50652 ÷ 65536     		y = 0.77288818359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.74517822265625 × 2 - 1) × π
    0.4903564453125 × 3.1415926535     		Λ = 1.54050021
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.77288818359375 × 2 - 1) × π
    -0.5457763671875 × 3.1415926535     		Φ = -1.71460702561017
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.54050021} λ = 1.54050021}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.71460702561017))-π/2
    2×atan(0.180034455744069)-π/2
    2×0.178126312443778-π/2
    0.356252624887556-1.57079632675     		φ = -1.21454370
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.54050021} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 88.264160°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21454370 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.588228°
  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 48836 KachelY 50652 1.54050021 -1.21454370 88.264160 -69.588228
    Oben rechts KachelX + 1 48837 KachelY 50652 1.54059608 -1.21454370 88.269653 -69.588228
    Unten links KachelX 48836 KachelY + 1 50653 1.54050021 -1.21457714 88.264160 -69.590144
    Unten rechts KachelX + 1 48837 KachelY + 1 50653 1.54059608 -1.21457714 88.269653 -69.590144
  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(-1.21454370--1.21457714) × R
    3.34400000001622e-05 × 6371000     		dl = 213.046240001034m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21454370--1.21457714) × R
    3.34400000001622e-05 × 6371000     		dr = 213.046240001034m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.54050021-1.54059608) × cos(-1.21454370) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.348764613347221 × 6371000     		do = 213.021160441257m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.54050021-1.54059608) × cos(-1.21457714) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.348733272838046 × 6371000     		du = 213.002018041547m
  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(-1.21454370)-sin(-1.21457714))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.348764613347221-0.348733272838046)×R²
    abs(1.54059608-1.54050021)×3.13405091757479e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.13405091757479e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.13405091757479e-05×40589641000000     		ar = 45381.3181684715m²