Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 54471 / 21159
↖ ↑ ↗
← N 53.621838°
E119.218139°		 ← 362.30 m → N 53.621838°
E119.223633°		 →
↑
362.32 m
↓
↑
362.32 m
↓
N 53.618579°
E119.218139°		 ← 362.33 m →
131 274 m²		 N 53.618579°
E119.223633°
↙ ↓ ↘

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 54471 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21159 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.831169128417969 y=0.322868347167969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.831169128417969 × 216)
    floor (0.831169128417969 × 65536)
    floor (54471.5)     		tx = 54471
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.322868347167969 × 216)
    floor (0.322868347167969 × 65536)
    floor (21159.5)     		ty = 21159
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 54471 / 21159 ti = "16/54471/21159"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/54471/21159.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54471 ÷ 216
    54471 ÷ 65536     		x = 0.831161499023438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21159 ÷ 216
    21159 ÷ 65536     		y = 0.322860717773438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.831161499023438 × 2 - 1) × π
    0.662322998046875 × 3.1415926535     		Λ = 2.08074906
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.322860717773438 × 2 - 1) × π
    0.354278564453125 × 3.1415926535     		Φ = 1.11299893537846
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.08074906} λ = 2.08074906}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11299893537846))-π/2
    2×atan(3.04347189774917)-π/2
    2×1.25333697151871-π/2
    2.50667394303741-1.57079632675     		φ = 0.93587762
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.08074906} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 119.218139°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93587762 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.621838°
  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 54471 KachelY 21159 2.08074906 0.93587762 119.218139 53.621838
    Oben rechts KachelX + 1 54472 KachelY 21159 2.08084494 0.93587762 119.223633 53.621838
    Unten links KachelX 54471 KachelY + 1 21160 2.08074906 0.93582075 119.218139 53.618579
    Unten rechts KachelX + 1 54472 KachelY + 1 21160 2.08084494 0.93582075 119.223633 53.618579
  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(0.93587762-0.93582075) × R
    5.68699999999867e-05 × 6371000     		dl = 362.318769999915m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93587762-0.93582075) × R
    5.68699999999867e-05 × 6371000     		dr = 362.318769999915m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.08074906-2.08084494) × cos(0.93587762) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.593112065537309 × 6371000     		do = 362.303383039084m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.08074906-2.08084494) × cos(0.93582075) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.593157851747736 × 6371000     		du = 362.331351613487m
  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(0.93587762)-sin(0.93582075))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.593112065537309-0.593157851747736)×R²
    abs(2.08084494-2.08074906)×4.57862104271678e-05×R²
    9.58799999999371e-05×4.57862104271678e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×4.57862104271678e-05×40589641000000     		ar = 131274.382914322m²