Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 49850 / 48756
↖ ↑ ↗
← S 65.631090°
E 93.834229°		 ← 252.02 m → S 65.631090°
E 93.839722°		 →
↑
251.97 m
↓
↑
251.97 m
↓
S 65.633356°
E 93.834229°		 ← 252 m →
63 499 m²		 S 65.633356°
E 93.839722°
↙ ↓ ↘

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 49850 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48756 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.760658264160156 y=0.743965148925781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.760658264160156 × 216)
    floor (0.760658264160156 × 65536)
    floor (49850.5)     		tx = 49850
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.743965148925781 × 216)
    floor (0.743965148925781 × 65536)
    floor (48756.5)     		ty = 48756
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 49850 / 48756 ti = "16/49850/48756"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/49850/48756.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49850 ÷ 216
    49850 ÷ 65536     		x = 0.760650634765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48756 ÷ 216
    48756 ÷ 65536     		y = 0.74395751953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.760650634765625 × 2 - 1) × π
    0.52130126953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.63771624
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.74395751953125 × 2 - 1) × π
    -0.4879150390625 × 3.1415926535     		Φ = -1.53283030225092
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.63771624} λ = 1.63771624}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.53283030225092))-π/2
    2×atan(0.215923672403226)-π/2
    2×0.212658854344312-π/2
    0.425317708688624-1.57079632675     		φ = -1.14547862
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.63771624} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 93.834229°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14547862 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.631090°
  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 49850 KachelY 48756 1.63771624 -1.14547862 93.834229 -65.631090
    Oben rechts KachelX + 1 49851 KachelY 48756 1.63781211 -1.14547862 93.839722 -65.631090
    Unten links KachelX 49850 KachelY + 1 48757 1.63771624 -1.14551817 93.834229 -65.633356
    Unten rechts KachelX + 1 49851 KachelY + 1 48757 1.63781211 -1.14551817 93.839722 -65.633356
  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(-1.14547862--1.14551817) × R
    3.95499999998883e-05 × 6371000     		dl = 251.973049999288m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14547862--1.14551817) × R
    3.95499999998883e-05 × 6371000     		dr = 251.973049999288m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.63771624-1.63781211) × cos(-1.14547862) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.412610204125093 × 6371000     		do = 252.017266456805m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.63771624-1.63781211) × cos(-1.14551817) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.412574177403265 × 6371000     		du = 251.995261775719m
  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(-1.14547862)-sin(-1.14551817))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.412610204125093-0.412574177403265)×R²
    abs(1.63781211-1.63771624)×3.60267218275645e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.60267218275645e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.60267218275645e-05×40589641000000     		ar = 63498.7869964296m²