Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 33150 / 32646
↖ ↑ ↗
← N  0.670151°
E  2.098389°		 ← 610.81 m → N  0.670151°
E  2.103882°		 →
↑
610.79 m
↓
↑
610.79 m
↓
N  0.664658°
E  2.098389°		 ← 610.81 m →
373 075 m²		 N  0.664658°
E  2.103882°
↙ ↓ ↘

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 33150 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 32646 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.505836486816406 y=0.498146057128906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.505836486816406 × 216)
    floor (0.505836486816406 × 65536)
    floor (33150.5)     		tx = 33150
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.498146057128906 × 216)
    floor (0.498146057128906 × 65536)
    floor (32646.5)     		ty = 32646
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 33150 / 32646 ti = "16/33150/32646"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/33150/32646.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 33150 ÷ 216
    33150 ÷ 65536     		x = 0.505828857421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 32646 ÷ 216
    32646 ÷ 65536     		y = 0.498138427734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.505828857421875 × 2 - 1) × π
    0.01165771484375 × 3.1415926535     		Λ = 0.03662379
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.498138427734375 × 2 - 1) × π
    0.00372314453125 × 3.1415926535     		Φ = 0.0116966035072937
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.03662379} λ = 0.03662379}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.0116966035072937))-π/2
    2×atan(1.0117652762589)-π/2
    2×0.791246331804109-π/2
    1.58249266360822-1.57079632675     		φ = 0.01169634
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.03662379} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 2.098389°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.01169634 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 0.670151°
  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 33150 KachelY 32646 0.03662379 0.01169634 2.098389 0.670151
    Oben rechts KachelX + 1 33151 KachelY 32646 0.03671967 0.01169634 2.103882 0.670151
    Unten links KachelX 33150 KachelY + 1 32647 0.03662379 0.01160047 2.098389 0.664658
    Unten rechts KachelX + 1 33151 KachelY + 1 32647 0.03671967 0.01160047 2.103882 0.664658
  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(0.01169634-0.01160047) × R
    9.58699999999996e-05 × 6371000     		dl = 610.787769999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.01169634-0.01160047) × R
    9.58699999999996e-05 × 6371000     		dr = 610.787769999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.03662379-0.03671967) × cos(0.01169634) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.999931598595108 × 6371000     		do = 610.809696900585m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.03662379-0.03671967) × cos(0.01160047) × R
    9.58799999999996e-05 × 0.999932715302442 × 6371000     		du = 610.810379042912m
  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(0.01169634)-sin(0.01160047))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999931598595108-0.999932715302442)×R²
    abs(0.03671967-0.03662379)×1.11670733304869e-06×R²
    9.58799999999996e-05×1.11670733304869e-06×6371000²
    9.58799999999996e-05×1.11670733304869e-06×40589641000000     		ar = 373075.301272125m²