Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 24896 / 8512
↖ ↑ ↗
← N 78.836065°
W 43.242188°		 ← 118.27 m → N 78.836065°
W 43.236694°		 →
↑
118.25 m
↓
↑
118.25 m
↓
N 78.835002°
W 43.242188°		 ← 118.28 m →
13 986 m²		 N 78.835002°
W 43.236694°
↙ ↓ ↘

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 24896 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8512 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.379890441894531 y=0.129890441894531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.379890441894531 × 216)
    floor (0.379890441894531 × 65536)
    floor (24896.5)     		tx = 24896
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.129890441894531 × 216)
    floor (0.129890441894531 × 65536)
    floor (8512.5)     		ty = 8512
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 24896 / 8512 ti = "16/24896/8512"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/24896/8512.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24896 ÷ 216
    24896 ÷ 65536     		x = 0.3798828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8512 ÷ 216
    8512 ÷ 65536     		y = 0.1298828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.3798828125 × 2 - 1) × π
    -0.240234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.75471855
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1298828125 × 2 - 1) × π
    0.740234375 × 3.1415926535     		Φ = 2.32551487436816
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.75471855} λ = -0.75471855}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.32551487436816))-π/2
    2×atan(10.2319468969953)-π/2
    2×1.47337261913024-π/2
    2.94674523826048-1.57079632675     		φ = 1.37594891
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.75471855} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -43.242188°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37594891 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.836065°
  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 24896 KachelY 8512 -0.75471855 1.37594891 -43.242188 78.836065
    Oben rechts KachelX + 1 24897 KachelY 8512 -0.75462267 1.37594891 -43.236694 78.836065
    Unten links KachelX 24896 KachelY + 1 8513 -0.75471855 1.37593035 -43.242188 78.835002
    Unten rechts KachelX + 1 24897 KachelY + 1 8513 -0.75462267 1.37593035 -43.236694 78.835002
  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(1.37594891-1.37593035) × R
    1.85600000000008e-05 × 6371000     		dl = 118.245760000005m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37594891-1.37593035) × R
    1.85600000000008e-05 × 6371000     		dr = 118.245760000005m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.75471855--0.75462267) × cos(1.37594891) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.193616841309623 × 6371000     		do = 118.271134066831m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.75471855--0.75462267) × cos(1.37593035) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.193635050069545 × 6371000     		du = 118.282256914778m
  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(1.37594891)-sin(1.37593035))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.193616841309623-0.193635050069545)×R²
    abs(-0.75462267--0.75471855)×1.82087599219227e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.82087599219227e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.82087599219227e-05×40589641000000     		ar = 13985.7177489759m²