Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 8485 / 24802
↖ ↑ ↗
← N 40.036026°
W133.390503°		 ← 467.69 m → N 40.036026°
W133.385010°		 →
↑
467.63 m
↓
↑
467.63 m
↓
N 40.031821°
W133.390503°		 ← 467.72 m →
218 714 m²		 N 40.031821°
W133.385010°
↙ ↓ ↘

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 8485 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24802 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.129478454589844 y=0.378456115722656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.129478454589844 × 216)
    floor (0.129478454589844 × 65536)
    floor (8485.5)     		tx = 8485
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.378456115722656 × 216)
    floor (0.378456115722656 × 65536)
    floor (24802.5)     		ty = 24802
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 8485 / 24802 ti = "16/8485/24802"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/8485/24802.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8485 ÷ 216
    8485 ÷ 65536     		x = 0.129470825195312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24802 ÷ 216
    24802 ÷ 65536     		y = 0.378448486328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.129470825195312 × 2 - 1) × π
    -0.741058349609375 × 3.1415926535     		Λ = -2.32810347
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.378448486328125 × 2 - 1) × π
    0.24310302734375 × 3.1415926535     		Φ = 0.763730684746735
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.32810347} λ = -2.32810347}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.763730684746735))-π/2
    2×atan(2.14626835377224)-π/2
    2×1.1347784045696-π/2
    2.2695568091392-1.57079632675     		φ = 0.69876048
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.32810347} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -133.390503°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.69876048 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 40.036026°
  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 8485 KachelY 24802 -2.32810347 0.69876048 -133.390503 40.036026
    Oben rechts KachelX + 1 8486 KachelY 24802 -2.32800759 0.69876048 -133.385010 40.036026
    Unten links KachelX 8485 KachelY + 1 24803 -2.32810347 0.69868708 -133.390503 40.031821
    Unten rechts KachelX + 1 8486 KachelY + 1 24803 -2.32800759 0.69868708 -133.385010 40.031821
  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(0.69876048-0.69868708) × R
    7.34000000000012e-05 × 6371000     		dl = 467.631400000008m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.69876048-0.69868708) × R
    7.34000000000012e-05 × 6371000     		dr = 467.631400000008m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.32810347--2.32800759) × cos(0.69876048) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.765640120232245 × 6371000     		do = 467.692400590938m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.32810347--2.32800759) × cos(0.69868708) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.765687334125743 × 6371000     		du = 467.721241267658m
  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(0.69876048)-sin(0.69868708))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.765640120232245-0.765687334125743)×R²
    abs(-2.32800759--2.32810347)×4.72138934980437e-05×R²
    9.58799999999371e-05×4.72138934980437e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×4.72138934980437e-05×40589641000000     		ar = 218714.395558953m²