Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 22548 / 14410
↖ ↑ ↗
← N 21.186973°
E 67.719727°		 ← 1 139 m → N 21.186973°
E 67.730713°		 →
↑
1 139.07 m
↓
↑
1 139.07 m
↓
N 21.176729°
E 67.719727°		 ← 1 139.08 m →
1 297 452 m²		 N 21.176729°
E 67.730713°
↙ ↓ ↘

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 22548 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14410 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.688125610351562 y=0.439773559570312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.688125610351562 × 215)
    floor (0.688125610351562 × 32768)
    floor (22548.5)     		tx = 22548
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.439773559570312 × 215)
    floor (0.439773559570312 × 32768)
    floor (14410.5)     		ty = 14410
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 22548 / 14410 ti = "15/22548/14410"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/22548/14410.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 22548 ÷ 215
    22548 ÷ 32768     		x = 0.6881103515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14410 ÷ 215
    14410 ÷ 32768     		y = 0.43975830078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.6881103515625 × 2 - 1) × π
    0.376220703125 × 3.1415926535     		Λ = 1.18193220
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.43975830078125 × 2 - 1) × π
    0.1204833984375 × 3.1415926535     		Φ = 0.378509759399963
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.18193220} λ = 1.18193220}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.378509759399963))-π/2
    2×atan(1.46010705649723)-π/2
    2×0.970289379588234-π/2
    1.94057875917647-1.57079632675     		φ = 0.36978243
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.18193220} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 67.719727°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.36978243 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.186973°
  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 22548 KachelY 14410 1.18193220 0.36978243 67.719727 21.186973
    Oben rechts KachelX + 1 22549 KachelY 14410 1.18212394 0.36978243 67.730713 21.186973
    Unten links KachelX 22548 KachelY + 1 14411 1.18193220 0.36960364 67.719727 21.176729
    Unten rechts KachelX + 1 22549 KachelY + 1 14411 1.18212394 0.36960364 67.730713 21.176729
  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(0.36978243-0.36960364) × R
    0.000178789999999984 × 6371000     		dl = 1139.0710899999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.36978243-0.36960364) × R
    0.000178789999999984 × 6371000     		dr = 1139.0710899999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.18193220-1.18212394) × cos(0.36978243) × R
    0.000191739999999996 × 0.932406000208294 × 6371000     		do = 1139.00436320366m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.18193220-1.18212394) × cos(0.36960364) × R
    0.000191739999999996 × 0.932470602260001 × 6371000     		du = 1139.08327948986m
  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(0.36978243)-sin(0.36960364))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.932406000208294-0.932470602260001)×R²
    abs(1.18212394-1.18193220)×6.46020517063306e-05×R²
    0.000191739999999996×6.46020517063306e-05×6371000²
    0.000191739999999996×6.46020517063306e-05×40589641000000     		ar = 1297451.89059525m²