Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 16295 / 10985
↖ ↑ ↗
← N 50.896104°
W  0.977783°		 ← 770.52 m → N 50.896104°
W  0.966797°		 →
↑
770.57 m
↓
↑
770.57 m
↓
N 50.889174°
W  0.977783°		 ← 770.64 m →
593 788 m²		 N 50.889174°
W  0.966797°
↙ ↓ ↘

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 16295 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10985 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.497299194335938 y=0.335250854492188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.497299194335938 × 215)
    floor (0.497299194335938 × 32768)
    floor (16295.5)     		tx = 16295
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.335250854492188 × 215)
    floor (0.335250854492188 × 32768)
    floor (10985.5)     		ty = 10985
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 16295 / 10985 ti = "15/16295/10985"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/16295/10985.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16295 ÷ 215
    16295 ÷ 32768     		x = 0.497283935546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10985 ÷ 215
    10985 ÷ 32768     		y = 0.335235595703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.497283935546875 × 2 - 1) × π
    -0.00543212890625 × 3.1415926535     		Λ = -0.01706554
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.335235595703125 × 2 - 1) × π
    0.32952880859375 × 3.1415926535     		Φ = 1.03524528419473
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.01706554} λ = -0.01706554}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.03524528419473))-π/2
    2×atan(2.81579682138158)-π/2
    2×1.22955045861889-π/2
    2.45910091723778-1.57079632675     		φ = 0.88830459
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.01706554} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -0.977783°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.88830459 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.896104°
  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 16295 KachelY 10985 -0.01706554 0.88830459 -0.977783 50.896104
    Oben rechts KachelX + 1 16296 KachelY 10985 -0.01687379 0.88830459 -0.966797 50.896104
    Unten links KachelX 16295 KachelY + 1 10986 -0.01706554 0.88818364 -0.977783 50.889174
    Unten rechts KachelX + 1 16296 KachelY + 1 10986 -0.01687379 0.88818364 -0.966797 50.889174
  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(0.88830459-0.88818364) × R
    0.000120949999999898 × 6371000     		dl = 770.572449999347m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.88830459-0.88818364) × R
    0.000120949999999898 × 6371000     		dr = 770.572449999347m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.01706554--0.01687379) × cos(0.88830459) × R
    0.000191750000000001 × 0.630728576558529 × 6371000     		do = 770.522785220533m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.01706554--0.01687379) × cos(0.88818364) × R
    0.000191750000000001 × 0.630822429570585 × 6371000     		du = 770.637439743791m
  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(0.88830459)-sin(0.88818364))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.630728576558529-0.630822429570585)×R²
    abs(-0.01687379--0.01706554)×9.38530120552228e-05×R²
    0.000191750000000001×9.38530120552228e-05×6371000²
    0.000191750000000001×9.38530120552228e-05×40589641000000     		ar = 593787.805920342m²