Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 11793 / 13842
↖ ↑ ↗
← N 26.882881°
W 50.438232°		 ← 1 089.56 m → N 26.882881°
W 50.427246°		 →
↑
1 089.70 m
↓
↑
1 089.70 m
↓
N 26.873081°
W 50.438232°		 ← 1 089.66 m →
1 187 344 m²		 N 26.873081°
W 50.427246°
↙ ↓ ↘

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 11793 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13842 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.359909057617188 y=0.422439575195312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.359909057617188 × 215)
    floor (0.359909057617188 × 32768)
    floor (11793.5)     		tx = 11793
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.422439575195312 × 215)
    floor (0.422439575195312 × 32768)
    floor (13842.5)     		ty = 13842
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 11793 / 13842 ti = "15/11793/13842"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/11793/13842.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 11793 ÷ 215
    11793 ÷ 32768     		x = 0.359893798828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13842 ÷ 215
    13842 ÷ 32768     		y = 0.42242431640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.359893798828125 × 2 - 1) × π
    -0.28021240234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.88031322
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42242431640625 × 2 - 1) × π
    0.1551513671875 × 3.1415926535     		Φ = 0.487422395336731
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.88031322} λ = -0.88031322}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.487422395336731))-π/2
    2×atan(1.62811417199066)-π/2
    2×1.01999555157744-π/2
    2.03999110315488-1.57079632675     		φ = 0.46919478
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.88031322} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -50.438232°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.46919478 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.882881°
  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 11793 KachelY 13842 -0.88031322 0.46919478 -50.438232 26.882881
    Oben rechts KachelX + 1 11794 KachelY 13842 -0.88012148 0.46919478 -50.427246 26.882881
    Unten links KachelX 11793 KachelY + 1 13843 -0.88031322 0.46902374 -50.438232 26.873081
    Unten rechts KachelX + 1 11794 KachelY + 1 13843 -0.88012148 0.46902374 -50.427246 26.873081
  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(0.46919478-0.46902374) × R
    0.000171039999999956 × 6371000     		dl = 1089.69583999972m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.46919478-0.46902374) × R
    0.000171039999999956 × 6371000     		dr = 1089.69583999972m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.88031322--0.88012148) × cos(0.46919478) × R
    0.000191739999999996 × 0.891932672213462 × 6371000     		do = 1089.56313570278m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.88031322--0.88012148) × cos(0.46902374) × R
    0.000191739999999996 × 0.892009998020544 × 6371000     		du = 1089.65759501732m
  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(0.46919478)-sin(0.46902374))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.891932672213462-0.892009998020544)×R²
    abs(-0.88012148--0.88031322)×7.73258070820848e-05×R²
    0.000191739999999996×7.73258070820848e-05×6371000²
    0.000191739999999996×7.73258070820848e-05×40589641000000     		ar = 1187343.88524789m²