Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14553 / 22392
↖ ↑ ↗
← S 54.927142°
W 20.115967°		 ← 701.94 m → S 54.927142°
W 20.104981°		 →
↑
701.96 m
↓
↑
701.96 m
↓
S 54.933454°
W 20.115967°		 ← 701.83 m →
492 692 m²		 S 54.933454°
W 20.104981°
↙ ↓ ↘

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 14553 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22392 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444137573242188 y=0.683364868164062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444137573242188 × 215)
    floor (0.444137573242188 × 32768)
    floor (14553.5)     		tx = 14553
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.683364868164062 × 215)
    floor (0.683364868164062 × 32768)
    floor (22392.5)     		ty = 22392
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14553 / 22392 ti = "15/14553/22392"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14553/22392.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14553 ÷ 215
    14553 ÷ 32768     		x = 0.444122314453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22392 ÷ 215
    22392 ÷ 32768     		y = 0.683349609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444122314453125 × 2 - 1) × π
    -0.11175537109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.35108985
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.683349609375 × 2 - 1) × π
    -0.36669921875 × 3.1415926535     		Φ = -1.15201957166919
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35108985} λ = -0.35108985}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.15201957166919))-π/2
    2×atan(0.315997944024116)-π/2
    2×0.306068426283732-π/2
    0.612136852567464-1.57079632675     		φ = -0.95865947
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35108985} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.115967°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.95865947 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -54.927142°
  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 14553 KachelY 22392 -0.35108985 -0.95865947 -20.115967 -54.927142
    Oben rechts KachelX + 1 14554 KachelY 22392 -0.35089811 -0.95865947 -20.104981 -54.927142
    Unten links KachelX 14553 KachelY + 1 22393 -0.35108985 -0.95876965 -20.115967 -54.933454
    Unten rechts KachelX + 1 14554 KachelY + 1 22393 -0.35089811 -0.95876965 -20.104981 -54.933454
  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(-0.95865947--0.95876965) × R
    0.000110180000000071 × 6371000     		dl = 701.956780000451m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.95865947--0.95876965) × R
    0.000110180000000071 × 6371000     		dr = 701.956780000451m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35108985--0.35089811) × cos(-0.95865947) × R
    0.000191739999999996 × 0.57461762130305 × 6371000     		do = 701.938831036774m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35108985--0.35089811) × cos(-0.95876965) × R
    0.000191739999999996 × 0.574527444078157 × 6371000     		du = 701.828672744579m
  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(-0.95865947)-sin(-0.95876965))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.57461762130305-0.574527444078157)×R²
    abs(-0.35089811--0.35108985)×9.01772248935728e-05×R²
    0.000191739999999996×9.01772248935728e-05×6371000²
    0.000191739999999996×9.01772248935728e-05×40589641000000     		ar = 492692.058910155m²