Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 17341 / 10703
↖ ↑ ↗
← N 52.809403°
E 10.513916°		 ← 738.44 m → N 52.809403°
E 10.524902°		 →
↑
738.53 m
↓
↑
738.53 m
↓
N 52.802761°
E 10.513916°		 ← 738.56 m →
545 401 m²		 N 52.802761°
E 10.524902°
↙ ↓ ↘

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 17341 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10703 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.529220581054688 y=0.326644897460938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.529220581054688 × 215)
    floor (0.529220581054688 × 32768)
    floor (17341.5)     		tx = 17341
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.326644897460938 × 215)
    floor (0.326644897460938 × 32768)
    floor (10703.5)     		ty = 10703
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 17341 / 10703 ti = "15/17341/10703"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/17341/10703.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17341 ÷ 215
    17341 ÷ 32768     		x = 0.529205322265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10703 ÷ 215
    10703 ÷ 32768     		y = 0.326629638671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.529205322265625 × 2 - 1) × π
    0.05841064453125 × 3.1415926535     		Λ = 0.18350245
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.326629638671875 × 2 - 1) × π
    0.34674072265625 × 3.1415926535     		Φ = 1.08931810696616
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.18350245} λ = 0.18350245}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.08931810696616))-π/2
    2×atan(2.97224662712126)-π/2
    2×1.24624714091727-π/2
    2.49249428183453-1.57079632675     		φ = 0.92169796
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.18350245} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 10.513916°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.92169796 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.809403°
  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 17341 KachelY 10703 0.18350245 0.92169796 10.513916 52.809403
    Oben rechts KachelX + 1 17342 KachelY 10703 0.18369420 0.92169796 10.524902 52.809403
    Unten links KachelX 17341 KachelY + 1 10704 0.18350245 0.92158204 10.513916 52.802761
    Unten rechts KachelX + 1 17342 KachelY + 1 10704 0.18369420 0.92158204 10.524902 52.802761
  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(0.92169796-0.92158204) × R
    0.000115920000000047 × 6371000     		dl = 738.5263200003m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.92169796-0.92158204) × R
    0.000115920000000047 × 6371000     		dr = 738.5263200003m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.18350245-0.18369420) × cos(0.92169796) × R
    0.000191749999999991 × 0.604468384255636 × 6371000     		do = 738.44230359073m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.18350245-0.18369420) × cos(0.92158204) × R
    0.000191749999999991 × 0.604560725443044 × 6371000     		du = 738.55511120966m
  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(0.92169796)-sin(0.92158204))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.604468384255636-0.604560725443044)×R²
    abs(0.18369420-0.18350245)×9.23411874086399e-05×R²
    0.000191749999999991×9.23411874086399e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.23411874086399e-05×40589641000000     		ar = 545400.73331213m²