Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 59768 / 59001
↖ ↑ ↗
← S 80.754439°
E148.315430°		 ← 98.13 m → S 80.754439°
E148.320923°		 →
↑
98.18 m
↓
↑
98.18 m
↓
S 80.755322°
E148.315430°		 ← 98.12 m →
9 634 m²		 S 80.755322°
E148.320923°
↙ ↓ ↘

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 59768 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 59001 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.911994934082031 y=0.900291442871094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.911994934082031 × 216)
    floor (0.911994934082031 × 65536)
    floor (59768.5)     		tx = 59768
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.900291442871094 × 216)
    floor (0.900291442871094 × 65536)
    floor (59001.5)     		ty = 59001
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 59768 / 59001 ti = "16/59768/59001"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/59768/59001.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59768 ÷ 216
    59768 ÷ 65536     		x = 0.9119873046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 59001 ÷ 216
    59001 ÷ 65536     		y = 0.900283813476562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.9119873046875 × 2 - 1) × π
    0.823974609375 × 3.1415926535     		Λ = 2.58859258
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.900283813476562 × 2 - 1) × π
    -0.800567626953125 × 3.1415926535     		Φ = -2.51505737546587
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.58859258} λ = 2.58859258}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.51505737546587))-π/2
    2×atan(0.0808582727925401)-π/2
    2×0.0806827421040178-π/2
    0.161365484208036-1.57079632675     		φ = -1.40943084
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.58859258} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.315430°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.40943084 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.754439°
  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 59768 KachelY 59001 2.58859258 -1.40943084 148.315430 -80.754439
    Oben rechts KachelX + 1 59769 KachelY 59001 2.58868845 -1.40943084 148.320923 -80.754439
    Unten links KachelX 59768 KachelY + 1 59002 2.58859258 -1.40944625 148.315430 -80.755322
    Unten rechts KachelX + 1 59769 KachelY + 1 59002 2.58868845 -1.40944625 148.320923 -80.755322
  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(-1.40943084--1.40944625) × R
    1.5410000000049e-05 × 6371000     		dl = 98.1771100003122m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.40943084--1.40944625) × R
    1.5410000000049e-05 × 6371000     		dr = 98.1771100003122m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.58859258-2.58868845) × cos(-1.40943084) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.160666103485648 × 6371000     		do = 98.1328910625862m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.58859258-2.58868845) × cos(-1.40944625) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.160650893660715 × 6371000     		du = 98.1236010875331m
  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(-1.40943084)-sin(-1.40944625))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.160666103485648-0.160650893660715)×R²
    abs(2.58868845-2.58859258)×1.52098249331378e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.52098249331378e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.52098249331378e-05×40589641000000     		ar = 9633.94760911534m²