Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 12018 / 14090
↖ ↑ ↗
← N 24.427145°
W 47.966308°		 ← 1 112.23 m → N 24.427145°
W 47.955322°		 →
↑
1 112.31 m
↓
↑
1 112.31 m
↓
N 24.417142°
W 47.966308°		 ← 1 112.32 m →
1 237 196 m²		 N 24.417142°
W 47.955322°
↙ ↓ ↘

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 12018 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14090 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.366775512695312 y=0.430007934570312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.366775512695312 × 215)
    floor (0.366775512695312 × 32768)
    floor (12018.5)     		tx = 12018
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.430007934570312 × 215)
    floor (0.430007934570312 × 32768)
    floor (14090.5)     		ty = 14090
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 12018 / 14090 ti = "15/12018/14090"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/12018/14090.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12018 ÷ 215
    12018 ÷ 32768     		x = 0.36676025390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14090 ÷ 215
    14090 ÷ 32768     		y = 0.42999267578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.36676025390625 × 2 - 1) × π
    -0.2664794921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.83717001
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42999267578125 × 2 - 1) × π
    0.1400146484375 × 3.1415926535     		Φ = 0.439868990913635
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.83717001} λ = -0.83717001}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.439868990913635))-π/2
    2×atan(1.55250381308152)-π/2
    2×0.998565219915536-π/2
    1.99713043983107-1.57079632675     		φ = 0.42633411
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.83717001} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -47.966308°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.42633411 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.427145°
  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 12018 KachelY 14090 -0.83717001 0.42633411 -47.966308 24.427145
    Oben rechts KachelX + 1 12019 KachelY 14090 -0.83697827 0.42633411 -47.955322 24.427145
    Unten links KachelX 12018 KachelY + 1 14091 -0.83717001 0.42615952 -47.966308 24.417142
    Unten rechts KachelX + 1 12019 KachelY + 1 14091 -0.83697827 0.42615952 -47.955322 24.417142
  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(0.42633411-0.42615952) × R
    0.000174589999999974 × 6371000     		dl = 1112.31288999984m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.42633411-0.42615952) × R
    0.000174589999999974 × 6371000     		dr = 1112.31288999984m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.83717001--0.83697827) × cos(0.42633411) × R
    0.000191739999999996 × 0.910487841083286 × 6371000     		do = 1112.22967613473m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.83717001--0.83697827) × cos(0.42615952) × R
    0.000191739999999996 × 0.910560026428689 × 6371000     		du = 1112.31785598702m
  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(0.42633411)-sin(0.42615952))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.910487841083286-0.910560026428689)×R²
    abs(-0.83697827--0.83717001)×7.21853454028754e-05×R²
    0.000191739999999996×7.21853454028754e-05×6371000²
    0.000191739999999996×7.21853454028754e-05×40589641000000     		ar = 1237196.45034099m²