Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14311 / 22224
↖ ↑ ↗
← S 53.852527°
W 22.774658°		 ← 720.60 m → S 53.852527°
W 22.763672°		 →
↑
720.56 m
↓
↑
720.56 m
↓
S 53.859007°
W 22.774658°		 ← 720.49 m →
519 198 m²		 S 53.859007°
W 22.763672°
↙ ↓ ↘

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 14311 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22224 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.436752319335938 y=0.678237915039062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.436752319335938 × 215)
    floor (0.436752319335938 × 32768)
    floor (14311.5)     		tx = 14311
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.678237915039062 × 215)
    floor (0.678237915039062 × 32768)
    floor (22224.5)     		ty = 22224
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14311 / 22224 ti = "15/14311/22224"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14311/22224.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14311 ÷ 215
    14311 ÷ 32768     		x = 0.436737060546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22224 ÷ 215
    22224 ÷ 32768     		y = 0.67822265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.436737060546875 × 2 - 1) × π
    -0.12652587890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.39749277
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.67822265625 × 2 - 1) × π
    -0.3564453125 × 3.1415926535     		Φ = -1.11980597512451
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39749277} λ = -0.39749277}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.11980597512451))-π/2
    2×atan(0.326343107161471)-π/2
    2×0.315446213559052-π/2
    0.630892427118103-1.57079632675     		φ = -0.93990390
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39749277} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.774658°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.93990390 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -53.852527°
  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 14311 KachelY 22224 -0.39749277 -0.93990390 -22.774658 -53.852527
    Oben rechts KachelX + 1 14312 KachelY 22224 -0.39730102 -0.93990390 -22.763672 -53.852527
    Unten links KachelX 14311 KachelY + 1 22225 -0.39749277 -0.94001700 -22.774658 -53.859007
    Unten rechts KachelX + 1 14312 KachelY + 1 22225 -0.39730102 -0.94001700 -22.763672 -53.859007
  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(-0.93990390--0.94001700) × R
    0.000113099999999977 × 6371000     		dl = 720.560099999854m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.93990390--0.94001700) × R
    0.000113099999999977 × 6371000     		dr = 720.560099999854m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39749277--0.39730102) × cos(-0.93990390) × R
    0.000191749999999991 × 0.58986562864102 × 6371000     		do = 720.603004173758m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39749277--0.39730102) × cos(-0.94001700) × R
    0.000191749999999991 × 0.589774296458168 × 6371000     		du = 720.491429194398m
  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(-0.93990390)-sin(-0.94001700))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.58986562864102-0.589774296458168)×R²
    abs(-0.39730102--0.39749277)×9.13321828519553e-05×R²
    0.000191749999999991×9.13321828519553e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.13321828519553e-05×40589641000000     		ar = 519197.575062553m²