Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 49088 / 50495
↖ ↑ ↗
← S 69.285314°
E 89.648437°		 ← 216.07 m → S 69.285314°
E 89.653931°		 →
↑
216.04 m
↓
↑
216.04 m
↓
S 69.287257°
E 89.648437°		 ← 216.05 m →
46 677 m²		 S 69.287257°
E 89.653931°
↙ ↓ ↘

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 49088 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 50495 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.749031066894531 y=0.770500183105469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.749031066894531 × 216)
    floor (0.749031066894531 × 65536)
    floor (49088.5)     		tx = 49088
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.770500183105469 × 216)
    floor (0.770500183105469 × 65536)
    floor (50495.5)     		ty = 50495
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 49088 / 50495 ti = "16/49088/50495"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/49088/50495.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49088 ÷ 216
    49088 ÷ 65536     		x = 0.7490234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 50495 ÷ 216
    50495 ÷ 65536     		y = 0.770492553710938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7490234375 × 2 - 1) × π
    0.498046875 × 3.1415926535     		Λ = 1.56466040
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.770492553710938 × 2 - 1) × π
    -0.540985107421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.69955483912947
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.56466040} λ = 1.56466040}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.69955483912947))-π/2
    2×atan(0.182764865713052)-π/2
    2×0.180769736886185-π/2
    0.36153947377237-1.57079632675     		φ = -1.20925685
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.56466040} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 89.648437°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.20925685 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.285314°
  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 49088 KachelY 50495 1.56466040 -1.20925685 89.648437 -69.285314
    Oben rechts KachelX + 1 49089 KachelY 50495 1.56475628 -1.20925685 89.653931 -69.285314
    Unten links KachelX 49088 KachelY + 1 50496 1.56466040 -1.20929076 89.648437 -69.287257
    Unten rechts KachelX + 1 49089 KachelY + 1 50496 1.56475628 -1.20929076 89.653931 -69.287257
  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(-1.20925685--1.20929076) × R
    3.39099999999704e-05 × 6371000     		dl = 216.040609999811m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.20925685--1.20929076) × R
    3.39099999999704e-05 × 6371000     		dr = 216.040609999811m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.56466040-1.56475628) × cos(-1.20925685) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.353714606705538 × 6371000     		do = 216.067091004055m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.56466040-1.56475628) × cos(-1.20929076) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.353682888668491 × 6371000     		du = 216.047715994182m
  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(-1.20925685)-sin(-1.20929076))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.353714606705538-0.353682888668491)×R²
    abs(1.56475628-1.56466040)×3.17180370472681e-05×R²
    9.58800000001592e-05×3.17180370472681e-05×6371000²
    9.58800000001592e-05×3.17180370472681e-05×40589641000000     		ar = 46677.1732514311m²