Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15896 / 15905
↖ ↑ ↗
← N  5.255068°
W  5.361328°		 ← 1 216.50 m → N  5.255068°
W  5.350342°		 →
↑
1 216.54 m
↓
↑
1 216.54 m
↓
N  5.244127°
W  5.361328°		 ← 1 216.53 m →
1 479 942 m²		 N  5.244127°
W  5.350342°
↙ ↓ ↘

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 15896 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15905 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.485122680664062 y=0.485397338867188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.485122680664062 × 215)
    floor (0.485122680664062 × 32768)
    floor (15896.5)     		tx = 15896
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.485397338867188 × 215)
    floor (0.485397338867188 × 32768)
    floor (15905.5)     		ty = 15905
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15896 / 15905 ti = "15/15896/15905"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15896/15905.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15896 ÷ 215
    15896 ÷ 32768     		x = 0.485107421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15905 ÷ 215
    15905 ÷ 32768     		y = 0.485382080078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.485107421875 × 2 - 1) × π
    -0.02978515625 × 3.1415926535     		Λ = -0.09357283
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.485382080078125 × 2 - 1) × π
    0.02923583984375 × 3.1415926535     		Φ = 0.0918470996720276
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.09357283} λ = -0.09357283}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.0918470996720276))-π/2
    2×atan(1.09619720035498)-π/2
    2×0.831257281405118-π/2
    1.66251456281024-1.57079632675     		φ = 0.09171824
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.09357283} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -5.361328°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.09171824 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 5.255068°
  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 15896 KachelY 15905 -0.09357283 0.09171824 -5.361328 5.255068
    Oben rechts KachelX + 1 15897 KachelY 15905 -0.09338108 0.09171824 -5.350342 5.255068
    Unten links KachelX 15896 KachelY + 1 15906 -0.09357283 0.09152729 -5.361328 5.244127
    Unten rechts KachelX + 1 15897 KachelY + 1 15906 -0.09338108 0.09152729 -5.350342 5.244127
  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(0.09171824-0.09152729) × R
    0.000190950000000009 × 6371000     		dl = 1216.54245000006m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.09171824-0.09152729) × R
    0.000190950000000009 × 6371000     		dr = 1216.54245000006m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.09357283--0.09338108) × cos(0.09171824) × R
    0.000191749999999991 × 0.995796829970095 × 6371000     		do = 1216.50449251698m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.09357283--0.09338108) × cos(0.09152729) × R
    0.000191749999999991 × 0.995814300869167 × 6371000     		du = 1216.52583565302m
  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(0.09171824)-sin(0.09152729))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.995796829970095-0.995814300869167)×R²
    abs(-0.09338108--0.09357283)×1.7470899072336e-05×R²
    0.000191749999999991×1.7470899072336e-05×6371000²
    0.000191749999999991×1.7470899072336e-05×40589641000000     		ar = 1479942.34267505m²