Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50741 / 48843
↖ ↑ ↗
← S 65.827531°
E 98.728637°		 ← 250.13 m → S 65.827531°
E 98.734131°		 →
↑
250.13 m
↓
↑
250.13 m
↓
S 65.829781°
E 98.728637°		 ← 250.11 m →
62 562 m²		 S 65.829781°
E 98.734131°
↙ ↓ ↘

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 50741 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48843 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.774253845214844 y=0.745292663574219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.774253845214844 × 216)
    floor (0.774253845214844 × 65536)
    floor (50741.5)     		tx = 50741
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.745292663574219 × 216)
    floor (0.745292663574219 × 65536)
    floor (48843.5)     		ty = 48843
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50741 / 48843 ti = "16/50741/48843"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50741/48843.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50741 ÷ 216
    50741 ÷ 65536     		x = 0.774246215820312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48843 ÷ 216
    48843 ÷ 65536     		y = 0.745285034179688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.774246215820312 × 2 - 1) × π
    0.548492431640625 × 3.1415926535     		Λ = 1.72313979
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.745285034179688 × 2 - 1) × π
    -0.490570068359375 × 3.1415926535     		Φ = -1.54117132278481
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.72313979} λ = 1.72313979}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.54117132278481))-π/2
    2×atan(0.214130138965963)-π/2
    2×0.210944583298831-π/2
    0.421889166597661-1.57079632675     		φ = -1.14890716
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.72313979} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.728637°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14890716 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.827531°
  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 50741 KachelY 48843 1.72313979 -1.14890716 98.728637 -65.827531
    Oben rechts KachelX + 1 50742 KachelY 48843 1.72323567 -1.14890716 98.734131 -65.827531
    Unten links KachelX 50741 KachelY + 1 48844 1.72313979 -1.14894642 98.728637 -65.829781
    Unten rechts KachelX + 1 50742 KachelY + 1 48844 1.72323567 -1.14894642 98.734131 -65.829781
  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(-1.14890716--1.14894642) × R
    3.92599999998744e-05 × 6371000     		dl = 250.1254599992m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14890716--1.14894642) × R
    3.92599999998744e-05 × 6371000     		dr = 250.1254599992m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.72313979-1.72323567) × cos(-1.14890716) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.409484701701977 × 6371000     		do = 250.134336071847m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.72313979-1.72323567) × cos(-1.14894642) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.40944888382162 × 6371000     		du = 250.112456666621m
  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(-1.14890716)-sin(-1.14894642))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.409484701701977-0.40944888382162)×R²
    abs(1.72323567-1.72313979)×3.5817880356892e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.5817880356892e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.5817880356892e-05×40589641000000     		ar = 62562.2295817561m²