Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 24648 / 41032
↖ ↑ ↗
← S 41.277806°
W 44.604492°		 ← 459.02 m → S 41.277806°
W 44.598999°		 →
↑
459.03 m
↓
↑
459.03 m
↓
S 41.281935°
W 44.604492°		 ← 458.99 m →
210 697 m²		 S 41.281935°
W 44.598999°
↙ ↓ ↘

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 24648 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41032 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.376106262207031 y=0.626106262207031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.376106262207031 × 216)
    floor (0.376106262207031 × 65536)
    floor (24648.5)     		tx = 24648
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.626106262207031 × 216)
    floor (0.626106262207031 × 65536)
    floor (41032.5)     		ty = 41032
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 24648 / 41032 ti = "16/24648/41032"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/24648/41032.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24648 ÷ 216
    24648 ÷ 65536     		x = 0.3760986328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41032 ÷ 216
    41032 ÷ 65536     		y = 0.6260986328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.3760986328125 × 2 - 1) × π
    -0.247802734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.77849525
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6260986328125 × 2 - 1) × π
    -0.252197265625 × 3.1415926535     		Φ = -0.792301076920288
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.77849525} λ = -0.77849525}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.792301076920288))-π/2
    2×atan(0.452801664121336)-π/2
    2×0.425181347977547-π/2
    0.850362695955093-1.57079632675     		φ = -0.72043363
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.77849525} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.604492°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.72043363 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -41.277806°
  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 24648 KachelY 41032 -0.77849525 -0.72043363 -44.604492 -41.277806
    Oben rechts KachelX + 1 24649 KachelY 41032 -0.77839938 -0.72043363 -44.598999 -41.277806
    Unten links KachelX 24648 KachelY + 1 41033 -0.77849525 -0.72050568 -44.604492 -41.281935
    Unten rechts KachelX + 1 24649 KachelY + 1 41033 -0.77839938 -0.72050568 -44.598999 -41.281935
  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(-0.72043363--0.72050568) × R
    7.20499999999902e-05 × 6371000     		dl = 459.030549999937m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.72043363--0.72050568) × R
    7.20499999999902e-05 × 6371000     		dr = 459.030549999937m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.77849525--0.77839938) × cos(-0.72043363) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.751519729491663 × 6371000     		do = 459.019059687206m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.77849525--0.77839938) × cos(-0.72050568) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.751472195391213 × 6371000     		du = 458.990026439993m
  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(-0.72043363)-sin(-0.72050568))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.751519729491663-0.751472195391213)×R²
    abs(-0.77839938--0.77849525)×4.75341004501084e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.75341004501084e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.75341004501084e-05×40589641000000     		ar = 210697.107945982m²