Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14293 / 22141
↖ ↑ ↗
← S 53.311186°
W 22.972412°		 ← 729.89 m → S 53.311186°
W 22.961426°		 →
↑
729.80 m
↓
↑
729.80 m
↓
S 53.317749°
W 22.972412°		 ← 729.78 m →
532 632 m²		 S 53.317749°
W 22.961426°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 14293 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22141 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436203002929688 y=0.675704956054688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436203002929688 × 215)
    floor (0.436203002929688 × 32768)
    floor (14293.5)     		tx = 14293
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.675704956054688 × 215)
    floor (0.675704956054688 × 32768)
    floor (22141.5)     		ty = 22141
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14293 / 22141 ti = "15/14293/22141"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14293/22141.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14293 ÷ 215
    14293 ÷ 32768     		x = 0.436187744140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22141 ÷ 215
    22141 ÷ 32768     		y = 0.675689697265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436187744140625 × 2 - 1) × π
    -0.12762451171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.40094423
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.675689697265625 × 2 - 1) × π
    -0.35137939453125 × 3.1415926535     		Φ = -1.10389092445065
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40094423} λ = -0.40094423}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.10389092445065))-π/2
    2×atan(0.331578423911218)-π/2
    2×0.320170305273217-π/2
    0.640340610546434-1.57079632675     		φ = -0.93045572
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40094423} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.972412°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.93045572 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -53.311186°
  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 14293 KachelY 22141 -0.40094423 -0.93045572 -22.972412 -53.311186
    Oben rechts KachelX + 1 14294 KachelY 22141 -0.40075248 -0.93045572 -22.961426 -53.311186
    Unten links KachelX 14293 KachelY + 1 22142 -0.40094423 -0.93057027 -22.972412 -53.317749
    Unten rechts KachelX + 1 14294 KachelY + 1 22142 -0.40075248 -0.93057027 -22.961426 -53.317749
  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(-0.93045572--0.93057027) × R
    0.000114550000000047 × 6371000     		dl = 729.798050000297m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.93045572--0.93057027) × R
    0.000114550000000047 × 6371000     		dr = 729.798050000297m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40094423--0.40075248) × cos(-0.93045572) × R
    0.000191749999999991 × 0.597468605981189 × 6371000     		do = 729.891099709369m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40094423--0.40075248) × cos(-0.93057027) × R
    0.000191749999999991 × 0.597376745298232 × 6371000     		du = 729.778879093537m
  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(-0.93045572)-sin(-0.93057027))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.597468605981189-0.597376745298232)×R²
    abs(-0.40075248--0.40094423)×9.1860682957301e-05×R²
    0.000191749999999991×9.1860682957301e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.1860682957301e-05×40589641000000     		ar = 532632.152670134m²