Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 54214 / 21174
↖ ↑ ↗
← N 53.572938°
E117.806397°		 ← 362.69 m → N 53.572938°
E117.811890°		 →
↑
362.70 m
↓
↑
362.70 m
↓
N 53.569676°
E117.806397°		 ← 362.71 m →
131 551 m²		 N 53.569676°
E117.811890°
↙ ↓ ↘

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 54214 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21174 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.827247619628906 y=0.323097229003906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.827247619628906 × 216)
    floor (0.827247619628906 × 65536)
    floor (54214.5)     		tx = 54214
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.323097229003906 × 216)
    floor (0.323097229003906 × 65536)
    floor (21174.5)     		ty = 21174
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 54214 / 21174 ti = "16/54214/21174"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/54214/21174.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54214 ÷ 216
    54214 ÷ 65536     		x = 0.827239990234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21174 ÷ 216
    21174 ÷ 65536     		y = 0.323089599609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.827239990234375 × 2 - 1) × π
    0.65447998046875 × 3.1415926535     		Λ = 2.05610950
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.323089599609375 × 2 - 1) × π
    0.35382080078125 × 3.1415926535     		Φ = 1.11156082838986
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.05610950} λ = 2.05610950}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11156082838986))-π/2
    2×atan(3.03909820521609)-π/2
    2×1.25291024527054-π/2
    2.50582049054107-1.57079632675     		φ = 0.93502416
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.05610950} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.806397°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93502416 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.572938°
  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 54214 KachelY 21174 2.05610950 0.93502416 117.806397 53.572938
    Oben rechts KachelX + 1 54215 KachelY 21174 2.05620537 0.93502416 117.811890 53.572938
    Unten links KachelX 54214 KachelY + 1 21175 2.05610950 0.93496723 117.806397 53.569676
    Unten rechts KachelX + 1 54215 KachelY + 1 21175 2.05620537 0.93496723 117.811890 53.569676
  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(0.93502416-0.93496723) × R
    5.69299999999551e-05 × 6371000     		dl = 362.701029999714m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93502416-0.93496723) × R
    5.69299999999551e-05 × 6371000     		dr = 362.701029999714m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.05610950-2.05620537) × cos(0.93502416) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.593798987087031 × 6371000     		do = 362.685159151139m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.05610950-2.05620537) × cos(0.93496723) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.593844792767006 × 6371000     		du = 362.713136700264m
  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(0.93502416)-sin(0.93496723))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.593798987087031-0.593844792767006)×R²
    abs(2.05620537-2.05610950)×4.58056799750306e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.58056799750306e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.58056799750306e-05×40589641000000     		ar = 131551.354568258m²