Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 13960 / 3894
↖ ↑ ↗
← N 79.580434°
W 26.630859°		 ← 220.94 m → N 79.580434°
W 26.619873°		 →
↑
220.95 m
↓
↑
220.95 m
↓
N 79.578447°
W 26.630859°		 ← 220.98 m →
48 820 m²		 N 79.578447°
W 26.619873°
↙ ↓ ↘

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 13960 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3894 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.426040649414062 y=0.118850708007812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.426040649414062 × 215)
    floor (0.426040649414062 × 32768)
    floor (13960.5)     		tx = 13960
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.118850708007812 × 215)
    floor (0.118850708007812 × 32768)
    floor (3894.5)     		ty = 3894
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 13960 / 3894 ti = "15/13960/3894"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/13960/3894.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13960 ÷ 215
    13960 ÷ 32768     		x = 0.426025390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3894 ÷ 215
    3894 ÷ 32768     		y = 0.11883544921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.426025390625 × 2 - 1) × π
    -0.14794921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.46479618
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.11883544921875 × 2 - 1) × π
    0.7623291015625 × 3.1415926535     		Φ = 2.39492750501801
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.46479618} λ = -0.46479618}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.39492750501801))-π/2
    2×atan(10.9674029485807)-π/2
    2×1.47986846305041-π/2
    2.95973692610083-1.57079632675     		φ = 1.38894060
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.46479618} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -26.630859°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38894060 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.580434°
  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 13960 KachelY 3894 -0.46479618 1.38894060 -26.630859 79.580434
    Oben rechts KachelX + 1 13961 KachelY 3894 -0.46460443 1.38894060 -26.619873 79.580434
    Unten links KachelX 13960 KachelY + 1 3895 -0.46479618 1.38890592 -26.630859 79.578447
    Unten rechts KachelX + 1 13961 KachelY + 1 3895 -0.46460443 1.38890592 -26.619873 79.578447
  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(1.38894060-1.38890592) × R
    3.46799999999536e-05 × 6371000     		dl = 220.946279999705m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38894060-1.38890592) × R
    3.46799999999536e-05 × 6371000     		dr = 220.946279999705m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.46479618--0.46460443) × cos(1.38894060) × R
    0.000191749999999991 × 0.180855009216682 × 6371000     		do = 220.9395778182m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.46479618--0.46460443) × cos(1.38890592) × R
    0.000191749999999991 × 0.180889117226705 × 6371000     		du = 220.981245501983m
  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(1.38894060)-sin(1.38890592))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.180855009216682-0.180889117226705)×R²
    abs(-0.46460443--0.46479618)×3.41080100232927e-05×R²
    0.000191749999999991×3.41080100232927e-05×6371000²
    0.000191749999999991×3.41080100232927e-05×40589641000000     		ar = 48820.3809881374m²