Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 59915 / 58882
↖ ↑ ↗
← S 80.648820°
E149.122925°		 ← 99.24 m → S 80.648820°
E149.128418°		 →
↑
99.20 m
↓
↑
99.20 m
↓
S 80.649712°
E149.122925°		 ← 99.23 m →
9 844 m²		 S 80.649712°
E149.128418°
↙ ↓ ↘

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 59915 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58882 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.914237976074219 y=0.898475646972656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.914237976074219 × 216)
    floor (0.914237976074219 × 65536)
    floor (59915.5)     		tx = 59915
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.898475646972656 × 216)
    floor (0.898475646972656 × 65536)
    floor (58882.5)     		ty = 58882
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 59915 / 58882 ti = "16/59915/58882"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/59915/58882.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59915 ÷ 216
    59915 ÷ 65536     		x = 0.914230346679688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58882 ÷ 216
    58882 ÷ 65536     		y = 0.898468017578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.914230346679688 × 2 - 1) × π
    0.828460693359375 × 3.1415926535     		Λ = 2.60268603
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.898468017578125 × 2 - 1) × π
    -0.79693603515625 × 3.1415926535     		Φ = -2.50364839335629
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.60268603} λ = 2.60268603}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.50364839335629))-π/2
    2×atan(0.0817860659039282)-π/2
    2×0.0816044396927621-π/2
    0.163208879385524-1.57079632675     		φ = -1.40758745
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.60268603} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 149.122925°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.40758745 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.648820°
  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 59915 KachelY 58882 2.60268603 -1.40758745 149.122925 -80.648820
    Oben rechts KachelX + 1 59916 KachelY 58882 2.60278190 -1.40758745 149.128418 -80.648820
    Unten links KachelX 59915 KachelY + 1 58883 2.60268603 -1.40760302 149.122925 -80.649712
    Unten rechts KachelX + 1 59916 KachelY + 1 58883 2.60278190 -1.40760302 149.128418 -80.649712
  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(-1.40758745--1.40760302) × R
    1.55699999999648e-05 × 6371000     		dl = 99.1964699997756m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.40758745--1.40760302) × R
    1.55699999999648e-05 × 6371000     		dr = 99.1964699997756m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.60268603-2.60278190) × cos(-1.40758745) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.162485271658248 × 6371000     		do = 99.2440167339833m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.60268603-2.60278190) × cos(-1.40760302) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.162469908548765 × 6371000     		du = 99.2346331346018m
  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(-1.40758745)-sin(-1.40760302))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.162485271658248-0.162469908548765)×R²
    abs(2.60278190-2.60268603)×1.53631094830797e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.53631094830797e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.53631094830797e-05×40589641000000     		ar = 9844.19071882599m²