Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14856 / 22408
↖ ↑ ↗
← S 55.028022°
W 16.787109°		 ← 700.21 m → S 55.028022°
W 16.776123°		 →
↑
700.11 m
↓
↑
700.11 m
↓
S 55.034319°
W 16.787109°		 ← 700.10 m →
490 188 m²		 S 55.034319°
W 16.776123°
↙ ↓ ↘

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 14856 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22408 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.453384399414062 y=0.683853149414062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.453384399414062 × 215)
    floor (0.453384399414062 × 32768)
    floor (14856.5)     		tx = 14856
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.683853149414062 × 215)
    floor (0.683853149414062 × 32768)
    floor (22408.5)     		ty = 22408
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14856 / 22408 ti = "15/14856/22408"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14856/22408.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14856 ÷ 215
    14856 ÷ 32768     		x = 0.453369140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22408 ÷ 215
    22408 ÷ 32768     		y = 0.683837890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.453369140625 × 2 - 1) × π
    -0.09326171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.29299033
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.683837890625 × 2 - 1) × π
    -0.36767578125 × 3.1415926535     		Φ = -1.15508753324487
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.29299033} λ = -0.29299033}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.15508753324487))-π/2
    2×atan(0.315029960101848)-π/2
    2×0.305188080040927-π/2
    0.610376160081853-1.57079632675     		φ = -0.96042017
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.29299033} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -16.787109°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.96042017 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -55.028022°
  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 14856 KachelY 22408 -0.29299033 -0.96042017 -16.787109 -55.028022
    Oben rechts KachelX + 1 14857 KachelY 22408 -0.29279858 -0.96042017 -16.776123 -55.028022
    Unten links KachelX 14856 KachelY + 1 22409 -0.29299033 -0.96053006 -16.787109 -55.034319
    Unten rechts KachelX + 1 14857 KachelY + 1 22409 -0.29279858 -0.96053006 -16.776123 -55.034319
  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(-0.96042017--0.96053006) × R
    0.000109889999999946 × 6371000     		dl = 700.109189999655m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.96042017--0.96053006) × R
    0.000109889999999946 × 6371000     		dr = 700.109189999655m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.29299033--0.29279858) × cos(-0.96042017) × R
    0.000191750000000046 × 0.573175735735912 × 6371000     		do = 700.213975922785m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.29299033--0.29279858) × cos(-0.96053006) × R
    0.000191750000000046 × 0.573085684840977 × 6371000     		du = 700.103966215036m
  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(-0.96042017)-sin(-0.96053006))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.573175735735912-0.573085684840977)×R²
    abs(-0.29279858--0.29299033)×9.00508949343015e-05×R²
    0.000191750000000046×9.00508949343015e-05×6371000²
    0.000191750000000046×9.00508949343015e-05×40589641000000     		ar = 490187.730598827m²