Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 25094 / 41474
↖ ↑ ↗
← S 43.076913°
W 42.154541°		 ← 446.19 m → S 43.076913°
W 42.149048°		 →
↑
446.10 m
↓
↑
446.10 m
↓
S 43.080925°
W 42.154541°		 ← 446.16 m →
199 037 m²		 S 43.080925°
W 42.149048°
↙ ↓ ↘

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 25094 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41474 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.382911682128906 y=0.632850646972656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.382911682128906 × 216)
    floor (0.382911682128906 × 65536)
    floor (25094.5)     		tx = 25094
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.632850646972656 × 216)
    floor (0.632850646972656 × 65536)
    floor (41474.5)     		ty = 41474
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 25094 / 41474 ti = "16/25094/41474"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/25094/41474.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25094 ÷ 216
    25094 ÷ 65536     		x = 0.382904052734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41474 ÷ 216
    41474 ÷ 65536     		y = 0.632843017578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.382904052734375 × 2 - 1) × π
    -0.23419189453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.73573554
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.632843017578125 × 2 - 1) × π
    -0.26568603515625 × 3.1415926535     		Φ = -0.834677296184418
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.73573554} λ = -0.73573554}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.834677296184418))-π/2
    2×atan(0.43401451697742)-π/2
    2×0.40948118058327-π/2
    0.818962361166539-1.57079632675     		φ = -0.75183397
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.73573554} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -42.154541°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.75183397 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -43.076913°
  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 25094 KachelY 41474 -0.73573554 -0.75183397 -42.154541 -43.076913
    Oben rechts KachelX + 1 25095 KachelY 41474 -0.73563966 -0.75183397 -42.149048 -43.076913
    Unten links KachelX 25094 KachelY + 1 41475 -0.73573554 -0.75190399 -42.154541 -43.080925
    Unten rechts KachelX + 1 25095 KachelY + 1 41475 -0.73563966 -0.75190399 -42.149048 -43.080925
  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(-0.75183397--0.75190399) × R
    7.0020000000004e-05 × 6371000     		dl = 446.097420000025m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.75183397--0.75190399) × R
    7.0020000000004e-05 × 6371000     		dr = 446.097420000025m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.73573554--0.73563966) × cos(-0.75183397) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.730437534040237 × 6371000     		do = 446.188848715737m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.73573554--0.73563966) × cos(-0.75190399) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.730389710024505 × 6371000     		du = 446.159635344947m
  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(-0.75183397)-sin(-0.75190399))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.730437534040237-0.730389710024505)×R²
    abs(-0.73563966--0.73573554)×4.7824015732334e-05×R²
    9.58799999999371e-05×4.7824015732334e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×4.7824015732334e-05×40589641000000     		ar = 199037.178321323m²