Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 54158 / 50016
↖ ↑ ↗
← S 68.334376°
E117.498780°		 ← 225.50 m → S 68.334376°
E117.504272°		 →
↑
225.53 m
↓
↑
225.53 m
↓
S 68.336404°
E117.498780°		 ← 225.48 m →
50 855 m²		 S 68.336404°
E117.504272°
↙ ↓ ↘

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 54158 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 50016 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.826393127441406 y=0.763191223144531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.826393127441406 × 216)
    floor (0.826393127441406 × 65536)
    floor (54158.5)     		tx = 54158
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.763191223144531 × 216)
    floor (0.763191223144531 × 65536)
    floor (50016.5)     		ty = 50016
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 54158 / 50016 ti = "16/54158/50016"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/54158/50016.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54158 ÷ 216
    54158 ÷ 65536     		x = 0.826385498046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 50016 ÷ 216
    50016 ÷ 65536     		y = 0.76318359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.826385498046875 × 2 - 1) × π
    0.65277099609375 × 3.1415926535     		Λ = 2.05074057
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.76318359375 × 2 - 1) × π
    -0.5263671875 × 3.1415926535     		Φ = -1.65363128929346
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.05074057} λ = 2.05074057}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.65363128929346))-π/2
    2×atan(0.191353784522702)-π/2
    2×0.189068237170689-π/2
    0.378136474341379-1.57079632675     		φ = -1.19265985
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.05074057} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.498780°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19265985 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.334376°
  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 54158 KachelY 50016 2.05074057 -1.19265985 117.498780 -68.334376
    Oben rechts KachelX + 1 54159 KachelY 50016 2.05083644 -1.19265985 117.504272 -68.334376
    Unten links KachelX 54158 KachelY + 1 50017 2.05074057 -1.19269525 117.498780 -68.336404
    Unten rechts KachelX + 1 54159 KachelY + 1 50017 2.05083644 -1.19269525 117.504272 -68.336404
  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(-1.19265985--1.19269525) × R
    3.54000000000187e-05 × 6371000     		dl = 225.533400000119m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19265985--1.19269525) × R
    3.54000000000187e-05 × 6371000     		dr = 225.533400000119m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.05074057-2.05083644) × cos(-1.19265985) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.369189238265422 × 6371000     		do = 225.496271548131m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.05074057-2.05083644) × cos(-1.19269525) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.36915633889395 × 6371000     		du = 225.476177014395m
  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(-1.19265985)-sin(-1.19269525))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.369189238265422-0.36915633889395)×R²
    abs(2.05083644-2.05074057)×3.28993714717729e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.28993714717729e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.28993714717729e-05×40589641000000     		ar = 50854.6748208188m²