Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50354 / 49414
↖ ↑ ↗
← S 67.080273°
E 96.602783°		 ← 237.89 m → S 67.080273°
E 96.608277°		 →
↑
237.83 m
↓
↑
237.83 m
↓
S 67.082411°
E 96.602783°		 ← 237.87 m →
56 575 m²		 S 67.082411°
E 96.608277°
↙ ↓ ↘

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 50354 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49414 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.768348693847656 y=0.754005432128906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.768348693847656 × 216)
    floor (0.768348693847656 × 65536)
    floor (50354.5)     		tx = 50354
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.754005432128906 × 216)
    floor (0.754005432128906 × 65536)
    floor (49414.5)     		ty = 49414
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50354 / 49414 ti = "16/50354/49414"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50354/49414.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50354 ÷ 216
    50354 ÷ 65536     		x = 0.768341064453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49414 ÷ 216
    49414 ÷ 65536     		y = 0.753997802734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.768341064453125 × 2 - 1) × π
    0.53668212890625 × 3.1415926535     		Λ = 1.68603663
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.753997802734375 × 2 - 1) × π
    -0.50799560546875 × 3.1415926535     		Φ = -1.59591526215091
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68603663} λ = 1.68603663}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.59591526215091))-π/2
    2×atan(0.202722898969111)-π/2
    2×0.200012355715101-π/2
    0.400024711430201-1.57079632675     		φ = -1.17077162
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68603663} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.602783°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17077162 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.080273°
  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 50354 KachelY 49414 1.68603663 -1.17077162 96.602783 -67.080273
    Oben rechts KachelX + 1 50355 KachelY 49414 1.68613251 -1.17077162 96.608277 -67.080273
    Unten links KachelX 50354 KachelY + 1 49415 1.68603663 -1.17080895 96.602783 -67.082411
    Unten rechts KachelX + 1 50355 KachelY + 1 49415 1.68613251 -1.17080895 96.608277 -67.082411
  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(-1.17077162--1.17080895) × R
    3.73300000000576e-05 × 6371000     		dl = 237.829430000367m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17077162--1.17080895) × R
    3.73300000000576e-05 × 6371000     		dr = 237.829430000367m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68603663-1.68613251) × cos(-1.17077162) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.389441098654859 × 6371000     		do = 237.890671485991m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68603663-1.68613251) × cos(-1.17080895) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.389406715535785 × 6371000     		du = 237.869668506817m
  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(-1.17077162)-sin(-1.17080895))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.389441098654859-0.389406715535785)×R²
    abs(1.68613251-1.68603663)×3.43831190740551e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.43831190740551e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.43831190740551e-05×40589641000000     		ar = 56574.9052450748m²