Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50510 / 49353
↖ ↑ ↗
← S 66.949425°
E 97.459717°		 ← 239.15 m → S 66.949425°
E 97.465210°		 →
↑
239.17 m
↓
↑
239.17 m
↓
S 66.951576°
E 97.459717°		 ← 239.13 m →
57 194 m²		 S 66.951576°
E 97.465210°
↙ ↓ ↘

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 50510 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49353 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.770729064941406 y=0.753074645996094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.770729064941406 × 216)
    floor (0.770729064941406 × 65536)
    floor (50510.5)     		tx = 50510
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.753074645996094 × 216)
    floor (0.753074645996094 × 65536)
    floor (49353.5)     		ty = 49353
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50510 / 49353 ti = "16/50510/49353"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50510/49353.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50510 ÷ 216
    50510 ÷ 65536     		x = 0.770721435546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49353 ÷ 216
    49353 ÷ 65536     		y = 0.753067016601562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.770721435546875 × 2 - 1) × π
    0.54144287109375 × 3.1415926535     		Λ = 1.70099295
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.753067016601562 × 2 - 1) × π
    -0.506134033203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.59006696039726
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.70099295} λ = 1.70099295}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.59006696039726))-π/2
    2×atan(0.2039119572514)-π/2
    2×0.201154211861583-π/2
    0.402308423723167-1.57079632675     		φ = -1.16848790
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.70099295} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 97.459717°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16848790 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.949425°
  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 50510 KachelY 49353 1.70099295 -1.16848790 97.459717 -66.949425
    Oben rechts KachelX + 1 50511 KachelY 49353 1.70108882 -1.16848790 97.465210 -66.949425
    Unten links KachelX 50510 KachelY + 1 49354 1.70099295 -1.16852544 97.459717 -66.951576
    Unten rechts KachelX + 1 50511 KachelY + 1 49354 1.70108882 -1.16852544 97.465210 -66.951576
  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(-1.16848790--1.16852544) × R
    3.75400000001136e-05 × 6371000     		dl = 239.167340000724m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16848790--1.16852544) × R
    3.75400000001136e-05 × 6371000     		dr = 239.167340000724m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.70099295-1.70108882) × cos(-1.16848790) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.391543504726136 × 6371000     		do = 239.149984109656m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.70099295-1.70108882) × cos(-1.16852544) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.391508961658982 × 6371000     		du = 239.1288856267m
  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(-1.16848790)-sin(-1.16852544))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.391543504726136-0.391508961658982)×R²
    abs(1.70108882-1.70099295)×3.45430671541136e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.45430671541136e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.45430671541136e-05×40589641000000     		ar = 57194.3425333441m²