Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 51050 / 49590
↖ ↑ ↗
← S 67.453869°
E100.426026°		 ← 234.19 m → S 67.453869°
E100.431518°		 →
↑
234.20 m
↓
↑
234.20 m
↓
S 67.455975°
E100.426026°		 ← 234.17 m →
54 845 m²		 S 67.455975°
E100.431518°
↙ ↓ ↘

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 51050 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49590 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.778968811035156 y=0.756690979003906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.778968811035156 × 216)
    floor (0.778968811035156 × 65536)
    floor (51050.5)     		tx = 51050
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.756690979003906 × 216)
    floor (0.756690979003906 × 65536)
    floor (49590.5)     		ty = 49590
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 51050 / 49590 ti = "16/51050/49590"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/51050/49590.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 51050 ÷ 216
    51050 ÷ 65536     		x = 0.778961181640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49590 ÷ 216
    49590 ÷ 65536     		y = 0.756683349609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.778961181640625 × 2 - 1) × π
    0.55792236328125 × 3.1415926535     		Λ = 1.75276480
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.756683349609375 × 2 - 1) × π
    -0.51336669921875 × 3.1415926535     		Φ = -1.61278905081717
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.75276480} λ = 1.75276480}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.61278905081717))-π/2
    2×atan(0.199330894082826)-π/2
    2×0.196752106068557-π/2
    0.393504212137113-1.57079632675     		φ = -1.17729211
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.75276480} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.426026°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17729211 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.453869°
  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 51050 KachelY 49590 1.75276480 -1.17729211 100.426026 -67.453869
    Oben rechts KachelX + 1 51051 KachelY 49590 1.75286067 -1.17729211 100.431518 -67.453869
    Unten links KachelX 51050 KachelY + 1 49591 1.75276480 -1.17732887 100.426026 -67.455975
    Unten rechts KachelX + 1 51051 KachelY + 1 49591 1.75286067 -1.17732887 100.431518 -67.455975
  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(-1.17729211--1.17732887) × R
    3.6759999999969e-05 × 6371000     		dl = 234.197959999803m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17729211--1.17732887) × R
    3.6759999999969e-05 × 6371000     		dr = 234.197959999803m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.75276480-1.75286067) × cos(-1.17729211) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.383427156085154 × 6371000     		do = 234.192617622688m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.75276480-1.75286067) × cos(-1.17732887) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.383393205351683 × 6371000     		du = 234.171880929902m
  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(-1.17729211)-sin(-1.17732887))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.383427156085154-0.383393205351683)×R²
    abs(1.75286067-1.75276480)×3.39507334709555e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.39507334709555e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.39507334709555e-05×40589641000000     		ar = 54845.0050550124m²