Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 60545 / 13953
↖ ↑ ↗
← N 71.299032°
E152.583618°		 ← 195.86 m → N 71.299032°
E152.589112°		 →
↑
195.84 m
↓
↑
195.84 m
↓
N 71.297271°
E152.583618°		 ← 195.87 m →
38 359 m²		 N 71.297271°
E152.589112°
↙ ↓ ↘

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 60545 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13953 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.923851013183594 y=0.212913513183594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.923851013183594 × 216)
    floor (0.923851013183594 × 65536)
    floor (60545.5)     		tx = 60545
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.212913513183594 × 216)
    floor (0.212913513183594 × 65536)
    floor (13953.5)     		ty = 13953
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 60545 / 13953 ti = "16/60545/13953"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/60545/13953.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60545 ÷ 216
    60545 ÷ 65536     		x = 0.923843383789062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13953 ÷ 216
    13953 ÷ 65536     		y = 0.212905883789062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.923843383789062 × 2 - 1) × π
    0.847686767578125 × 3.1415926535     		Λ = 2.66308652
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.212905883789062 × 2 - 1) × π
    0.574188232421875 × 3.1415926535     		Φ = 1.80386553270271
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.66308652} λ = 2.66308652}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.80386553270271))-π/2
    2×atan(6.07307783077485)-π/2
    2×1.40759959196366-π/2
    2.81519918392731-1.57079632675     		φ = 1.24440286
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.66308652} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 152.583618°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.24440286 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.299032°
  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 60545 KachelY 13953 2.66308652 1.24440286 152.583618 71.299032
    Oben rechts KachelX + 1 60546 KachelY 13953 2.66318240 1.24440286 152.589112 71.299032
    Unten links KachelX 60545 KachelY + 1 13954 2.66308652 1.24437212 152.583618 71.297271
    Unten rechts KachelX + 1 60546 KachelY + 1 13954 2.66318240 1.24437212 152.589112 71.297271
  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(1.24440286-1.24437212) × R
    3.07400000001401e-05 × 6371000     		dl = 195.844540000893m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.24440286-1.24437212) × R
    3.07400000001401e-05 × 6371000     		dr = 195.844540000893m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.66308652-2.66318240) × cos(1.24440286) × R
    9.58800000003812e-05 × 0.320628995241246 × 6371000     		do = 195.856696274807m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.66308652-2.66318240) × cos(1.24437212) × R
    9.58800000003812e-05 × 0.320658112167159 × 6371000     		du = 195.874482392094m
  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(1.24440286)-sin(1.24437212))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.320628995241246-0.320658112167159)×R²
    abs(2.66318240-2.66308652)×2.91169259129531e-05×R²
    9.58800000003812e-05×2.91169259129531e-05×6371000²
    9.58800000003812e-05×2.91169259129531e-05×40589641000000     		ar = 38359.2062480566m²