Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50378 / 49956
↖ ↑ ↗
← S 68.212369°
E 96.734619°		 ← 226.73 m → S 68.212369°
E 96.740112°		 →
↑
226.74 m
↓
↑
226.74 m
↓
S 68.214408°
E 96.734619°		 ← 226.71 m →
51 407 m²		 S 68.214408°
E 96.740112°
↙ ↓ ↘

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 50378 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49956 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.768714904785156 y=0.762275695800781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.768714904785156 × 216)
    floor (0.768714904785156 × 65536)
    floor (50378.5)     		tx = 50378
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.762275695800781 × 216)
    floor (0.762275695800781 × 65536)
    floor (49956.5)     		ty = 49956
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50378 / 49956 ti = "16/50378/49956"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50378/49956.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50378 ÷ 216
    50378 ÷ 65536     		x = 0.768707275390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49956 ÷ 216
    49956 ÷ 65536     		y = 0.76226806640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.768707275390625 × 2 - 1) × π
    0.53741455078125 × 3.1415926535     		Λ = 1.68833760
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.76226806640625 × 2 - 1) × π
    -0.5245361328125 × 3.1415926535     		Φ = -1.64787886133905
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68833760} λ = 1.68833760}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.64787886133905))-π/2
    2×atan(0.192457705450675)-π/2
    2×0.190132947066859-π/2
    0.380265894133717-1.57079632675     		φ = -1.19053043
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68833760} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.734619°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19053043 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.212369°
  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 50378 KachelY 49956 1.68833760 -1.19053043 96.734619 -68.212369
    Oben rechts KachelX + 1 50379 KachelY 49956 1.68843348 -1.19053043 96.740112 -68.212369
    Unten links KachelX 50378 KachelY + 1 49957 1.68833760 -1.19056602 96.734619 -68.214408
    Unten rechts KachelX + 1 50379 KachelY + 1 49957 1.68843348 -1.19056602 96.740112 -68.214408
  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(-1.19053043--1.19056602) × R
    3.55899999999743e-05 × 6371000     		dl = 226.743889999836m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19053043--1.19056602) × R
    3.55899999999743e-05 × 6371000     		dr = 226.743889999836m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68833760-1.68843348) × cos(-1.19053043) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.371167385247963 × 6371000     		do = 226.7281466063m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68833760-1.68843348) × cos(-1.19056602) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.371134337349808 × 6371000     		du = 226.707959248801m
  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(-1.19053043)-sin(-1.19056602))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.371167385247963-0.371134337349808)×R²
    abs(1.68843348-1.68833760)×3.30478981546145e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.30478981546145e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.30478981546145e-05×40589641000000     		ar = 51406.933259535m²