Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50595 / 49043
↖ ↑ ↗
← S 66.273488°
E 97.926636°		 ← 245.76 m → S 66.273488°
E 97.932129°		 →
↑
245.79 m
↓
↑
245.79 m
↓
S 66.275698°
E 97.926636°		 ← 245.74 m →
60 404 m²		 S 66.275698°
E 97.932129°
↙ ↓ ↘

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 50595 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49043 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.772026062011719 y=0.748344421386719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.772026062011719 × 216)
    floor (0.772026062011719 × 65536)
    floor (50595.5)     		tx = 50595
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.748344421386719 × 216)
    floor (0.748344421386719 × 65536)
    floor (49043.5)     		ty = 49043
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50595 / 49043 ti = "16/50595/49043"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50595/49043.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50595 ÷ 216
    50595 ÷ 65536     		x = 0.772018432617188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49043 ÷ 216
    49043 ÷ 65536     		y = 0.748336791992188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.772018432617188 × 2 - 1) × π
    0.544036865234375 × 3.1415926535     		Λ = 1.70914222
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.748336791992188 × 2 - 1) × π
    -0.496673583984375 × 3.1415926535     		Φ = -1.56034608263283
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.70914222} λ = 1.70914222}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.56034608263283))-π/2
    2×atan(0.210063359338874)-π/2
    2×0.207052876655783-π/2
    0.414105753311566-1.57079632675     		φ = -1.15669057
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.70914222} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 97.926636°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15669057 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.273488°
  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 50595 KachelY 49043 1.70914222 -1.15669057 97.926636 -66.273488
    Oben rechts KachelX + 1 50596 KachelY 49043 1.70923809 -1.15669057 97.932129 -66.273488
    Unten links KachelX 50595 KachelY + 1 49044 1.70914222 -1.15672915 97.926636 -66.275698
    Unten rechts KachelX + 1 50596 KachelY + 1 49044 1.70923809 -1.15672915 97.932129 -66.275698
  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(-1.15669057--1.15672915) × R
    3.85800000000103e-05 × 6371000     		dl = 245.793180000065m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15669057--1.15672915) × R
    3.85800000000103e-05 × 6371000     		dr = 245.793180000065m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.70914222-1.70923809) × cos(-1.15669057) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.402371432733593 × 6371000     		do = 245.763550111051m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.70914222-1.70923809) × cos(-1.15672915) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.402336113350614 × 6371000     		du = 245.741977463883m
  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(-1.15669057)-sin(-1.15672915))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.402371432733593-0.402336113350614)×R²
    abs(1.70923809-1.70914222)×3.53193829793486e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.53193829793486e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.53193829793486e-05×40589641000000     		ar = 60404.3533129616m²