Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 16227 / 11359
↖ ↑ ↗
← N 48.231991°
W  1.724853°		 ← 813.71 m → N 48.231991°
W  1.713867°		 →
↑
813.77 m
↓
↑
813.77 m
↓
N 48.224673°
W  1.724853°		 ← 813.83 m →
662 219 m²		 N 48.224673°
W  1.713867°
↙ ↓ ↘

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 16227 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11359 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.495223999023438 y=0.346664428710938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.495223999023438 × 215)
    floor (0.495223999023438 × 32768)
    floor (16227.5)     		tx = 16227
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.346664428710938 × 215)
    floor (0.346664428710938 × 32768)
    floor (11359.5)     		ty = 11359
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 16227 / 11359 ti = "15/16227/11359"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/16227/11359.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16227 ÷ 215
    16227 ÷ 32768     		x = 0.495208740234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11359 ÷ 215
    11359 ÷ 32768     		y = 0.346649169921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.495208740234375 × 2 - 1) × π
    -0.00958251953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.03010437
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.346649169921875 × 2 - 1) × π
    0.30670166015625 × 3.1415926535     		Φ = 0.963531682363129
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.03010437} λ = -0.03010437}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.963531682363129))-π/2
    2×atan(2.62093646254543)-π/2
    2×1.20630169025448-π/2
    2.41260338050896-1.57079632675     		φ = 0.84180705
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.03010437} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -1.724853°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.84180705 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 48.231991°
  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 16227 KachelY 11359 -0.03010437 0.84180705 -1.724853 48.231991
    Oben rechts KachelX + 1 16228 KachelY 11359 -0.02991263 0.84180705 -1.713867 48.231991
    Unten links KachelX 16227 KachelY + 1 11360 -0.03010437 0.84167932 -1.724853 48.224673
    Unten rechts KachelX + 1 16228 KachelY + 1 11360 -0.02991263 0.84167932 -1.713867 48.224673
  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(0.84180705-0.84167932) × R
    0.000127729999999993 × 6371000     		dl = 813.767829999953m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.84180705-0.84167932) × R
    0.000127729999999993 × 6371000     		dr = 813.767829999953m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.03010437--0.02991263) × cos(0.84180705) × R
    0.000191739999999999 × 0.666116129447524 × 6371000     		do = 813.711170532566m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.03010437--0.02991263) × cos(0.84167932) × R
    0.000191739999999999 × 0.666211391183872 × 6371000     		du = 813.827539939586m
  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(0.84180705)-sin(0.84167932))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.666116129447524-0.666211391183872)×R²
    abs(-0.02991263--0.03010437)×9.52617363476627e-05×R²
    0.000191739999999999×9.52617363476627e-05×6371000²
    0.000191739999999999×9.52617363476627e-05×40589641000000     		ar = 662219.323231422m²