Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 59923 / 59743
↖ ↑ ↗
← S 81.386828°
E149.166870°		 ← 91.47 m → S 81.386828°
E149.172363°		 →
↑
91.49 m
↓
↑
91.49 m
↓
S 81.387650°
E149.166870°		 ← 91.46 m →
8 368 m²		 S 81.387650°
E149.172363°
↙ ↓ ↘

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 59923 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 59743 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.914360046386719 y=0.911613464355469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.914360046386719 × 216)
    floor (0.914360046386719 × 65536)
    floor (59923.5)     		tx = 59923
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.911613464355469 × 216)
    floor (0.911613464355469 × 65536)
    floor (59743.5)     		ty = 59743
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 59923 / 59743 ti = "16/59923/59743"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/59923/59743.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59923 ÷ 216
    59923 ÷ 65536     		x = 0.914352416992188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 59743 ÷ 216
    59743 ÷ 65536     		y = 0.911605834960938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.914352416992188 × 2 - 1) × π
    0.828704833984375 × 3.1415926535     		Λ = 2.60345302
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.911605834960938 × 2 - 1) × π
    -0.823211669921875 × 3.1415926535     		Φ = -2.58619573450203
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.60345302} λ = 2.60345302}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.58619573450203))-π/2
    2×atan(0.075305979785895)-π/2
    2×0.0751641090349353-π/2
    0.150328218069871-1.57079632675     		φ = -1.42046811
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.60345302} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 149.166870°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42046811 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.386828°
  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 59923 KachelY 59743 2.60345302 -1.42046811 149.166870 -81.386828
    Oben rechts KachelX + 1 59924 KachelY 59743 2.60354889 -1.42046811 149.172363 -81.386828
    Unten links KachelX 59923 KachelY + 1 59744 2.60345302 -1.42048247 149.166870 -81.387650
    Unten rechts KachelX + 1 59924 KachelY + 1 59744 2.60354889 -1.42048247 149.172363 -81.387650
  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(-1.42046811--1.42048247) × R
    1.4359999999991e-05 × 6371000     		dl = 91.487559999943m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42046811--1.42048247) × R
    1.4359999999991e-05 × 6371000     		dr = 91.487559999943m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.60345302-2.60354889) × cos(-1.42046811) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.149762655692653 × 6371000     		do = 91.4731984997915m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.60345302-2.60354889) × cos(-1.42048247) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.149748457629629 × 6371000     		du = 91.4645264965385m
  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(-1.42046811)-sin(-1.42048247))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.149762655692653-0.149748457629629)×R²
    abs(2.60354889-2.60345302)×1.41980630243566e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.41980630243566e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.41980630243566e-05×40589641000000     		ar = 8368.26304605001m²