Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50093 / 48855
↖ ↑ ↗
← S 65.854510°
E 95.169067°		 ← 249.87 m → S 65.854510°
E 95.174561°		 →
↑
249.87 m
↓
↑
249.87 m
↓
S 65.856757°
E 95.169067°		 ← 249.85 m →
62 433 m²		 S 65.856757°
E 95.174561°
↙ ↓ ↘

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 50093 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48855 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.764366149902344 y=0.745475769042969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.764366149902344 × 216)
    floor (0.764366149902344 × 65536)
    floor (50093.5)     		tx = 50093
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.745475769042969 × 216)
    floor (0.745475769042969 × 65536)
    floor (48855.5)     		ty = 48855
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50093 / 48855 ti = "16/50093/48855"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50093/48855.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50093 ÷ 216
    50093 ÷ 65536     		x = 0.764358520507812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48855 ÷ 216
    48855 ÷ 65536     		y = 0.745468139648438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.764358520507812 × 2 - 1) × π
    0.528717041015625 × 3.1415926535     		Λ = 1.66101357
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.745468139648438 × 2 - 1) × π
    -0.490936279296875 × 3.1415926535     		Φ = -1.54232180837569
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.66101357} λ = 1.66101357}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.54232180837569))-π/2
    2×atan(0.213883926985334)-π/2
    2×0.210709153759068-π/2
    0.421418307518135-1.57079632675     		φ = -1.14937802
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.66101357} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.169067°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14937802 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.854510°
  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 50093 KachelY 48855 1.66101357 -1.14937802 95.169067 -65.854510
    Oben rechts KachelX + 1 50094 KachelY 48855 1.66110945 -1.14937802 95.174561 -65.854510
    Unten links KachelX 50093 KachelY + 1 48856 1.66101357 -1.14941724 95.169067 -65.856757
    Unten rechts KachelX + 1 50094 KachelY + 1 48856 1.66110945 -1.14941724 95.174561 -65.856757
  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(-1.14937802--1.14941724) × R
    3.92200000001175e-05 × 6371000     		dl = 249.870620000749m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14937802--1.14941724) × R
    3.92200000001175e-05 × 6371000     		dr = 249.870620000749m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.66101357-1.66110945) × cos(-1.14937802) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.409055082749572 × 6371000     		do = 249.871902699514m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.66101357-1.66110945) × cos(-1.14941724) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.409019293804828 × 6371000     		du = 249.850040969649m
  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(-1.14937802)-sin(-1.14941724))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.409055082749572-0.409019293804828)×R²
    abs(1.66110945-1.66101357)×3.5788944744708e-05×R²
    9.58800000001592e-05×3.5788944744708e-05×6371000²
    9.58800000001592e-05×3.5788944744708e-05×40589641000000     		ar = 62432.9159540211m²