Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50180 / 17412
↖ ↑ ↗
← N 64.158531°
E 95.646973°		 ← 266.26 m → N 64.158531°
E 95.652466°		 →
↑
266.24 m
↓
↑
266.24 m
↓
N 64.156137°
E 95.646973°		 ← 266.28 m →
70 893 m²		 N 64.156137°
E 95.652466°
↙ ↓ ↘

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 50180 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17412 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.765693664550781 y=0.265693664550781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.765693664550781 × 216)
    floor (0.765693664550781 × 65536)
    floor (50180.5)     		tx = 50180
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.265693664550781 × 216)
    floor (0.265693664550781 × 65536)
    floor (17412.5)     		ty = 17412
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50180 / 17412 ti = "16/50180/17412"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50180/17412.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50180 ÷ 216
    50180 ÷ 65536     		x = 0.76568603515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17412 ÷ 216
    17412 ÷ 65536     		y = 0.26568603515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.76568603515625 × 2 - 1) × π
    0.5313720703125 × 3.1415926535     		Λ = 1.66935459
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.26568603515625 × 2 - 1) × π
    0.4686279296875 × 3.1415926535     		Φ = 1.47223806113116
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.66935459} λ = 1.66935459}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.47223806113116))-π/2
    2×atan(4.35897989579309)-π/2
    2×1.34528696843797-π/2
    2.69057393687595-1.57079632675     		φ = 1.11977761
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.66935459} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.646973°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.11977761 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 64.158531°
  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 50180 KachelY 17412 1.66935459 1.11977761 95.646973 64.158531
    Oben rechts KachelX + 1 50181 KachelY 17412 1.66945047 1.11977761 95.652466 64.158531
    Unten links KachelX 50180 KachelY + 1 17413 1.66935459 1.11973582 95.646973 64.156137
    Unten rechts KachelX + 1 50181 KachelY + 1 17413 1.66945047 1.11973582 95.652466 64.156137
  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(1.11977761-1.11973582) × R
    4.17900000000415e-05 × 6371000     		dl = 266.244090000265m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.11977761-1.11973582) × R
    4.17900000000415e-05 × 6371000     		dr = 266.244090000265m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.66935459-1.66945047) × cos(1.11977761) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.435882608838556 × 6371000     		do = 266.259536715119m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.66935459-1.66945047) × cos(1.11973582) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.435920219605388 × 6371000     		du = 266.282511307702m
  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(1.11977761)-sin(1.11973582))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.435882608838556-0.435920219605388)×R²
    abs(1.66945047-1.66935459)×3.76107668315084e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.76107668315084e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.76107668315084e-05×40589641000000     		ar = 70893.0864917111m²