Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15053 / 22217
↖ ↑ ↗
← S 53.807139°
W 14.622803°		 ← 721.35 m → S 53.807139°
W 14.611817°		 →
↑
721.32 m
↓
↑
721.32 m
↓
S 53.813626°
W 14.622803°		 ← 721.23 m →
520 285 m²		 S 53.813626°
W 14.611817°
↙ ↓ ↘

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 15053 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22217 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.459396362304688 y=0.678024291992188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.459396362304688 × 215)
    floor (0.459396362304688 × 32768)
    floor (15053.5)     		tx = 15053
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.678024291992188 × 215)
    floor (0.678024291992188 × 32768)
    floor (22217.5)     		ty = 22217
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15053 / 22217 ti = "15/15053/22217"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15053/22217.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15053 ÷ 215
    15053 ÷ 32768     		x = 0.459381103515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22217 ÷ 215
    22217 ÷ 32768     		y = 0.678009033203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.459381103515625 × 2 - 1) × π
    -0.08123779296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.25521605
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.678009033203125 × 2 - 1) × π
    -0.35601806640625 × 3.1415926535     		Φ = -1.11846374193515
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.25521605} λ = -0.25521605}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.11846374193515))-π/2
    2×atan(0.326781429810819)-π/2
    2×0.315842296739481-π/2
    0.631684593478962-1.57079632675     		φ = -0.93911173
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.25521605} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.622803°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.93911173 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -53.807139°
  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 15053 KachelY 22217 -0.25521605 -0.93911173 -14.622803 -53.807139
    Oben rechts KachelX + 1 15054 KachelY 22217 -0.25502431 -0.93911173 -14.611817 -53.807139
    Unten links KachelX 15053 KachelY + 1 22218 -0.25521605 -0.93922495 -14.622803 -53.813626
    Unten rechts KachelX + 1 15054 KachelY + 1 22218 -0.25502431 -0.93922495 -14.611817 -53.813626
  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(-0.93911173--0.93922495) × R
    0.000113219999999914 × 6371000     		dl = 721.324619999452m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.93911173--0.93922495) × R
    0.000113219999999914 × 6371000     		dr = 721.324619999452m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.25521605--0.25502431) × cos(-0.93911173) × R
    0.000191740000000051 × 0.590505121892295 × 6371000     		do = 721.34661314854m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.25521605--0.25502431) × cos(-0.93922495) × R
    0.000191740000000051 × 0.590413745730592 × 6371000     		du = 721.234990264463m
  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(-0.93911173)-sin(-0.93922495))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.590505121892295-0.590413745730592)×R²
    abs(-0.25502431--0.25521605)×9.13761617036268e-05×R²
    0.000191740000000051×9.13761617036268e-05×6371000²
    0.000191740000000051×9.13761617036268e-05×40589641000000     		ar = 520284.814005711m²