Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14274 / 7234
↖ ↑ ↗
← N 70.370474°
W 23.181152°		 ← 410.37 m → N 70.370474°
W 23.170166°		 →
↑
410.42 m
↓
↑
410.42 m
↓
N 70.366783°
W 23.181152°		 ← 410.45 m →
168 440 m²		 N 70.366783°
W 23.170166°
↙ ↓ ↘

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 14274 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7234 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.435623168945312 y=0.220779418945312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.435623168945312 × 215)
    floor (0.435623168945312 × 32768)
    floor (14274.5)     		tx = 14274
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.220779418945312 × 215)
    floor (0.220779418945312 × 32768)
    floor (7234.5)     		ty = 7234
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14274 / 7234 ti = "15/14274/7234"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14274/7234.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14274 ÷ 215
    14274 ÷ 32768     		x = 0.43560791015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7234 ÷ 215
    7234 ÷ 32768     		y = 0.22076416015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43560791015625 × 2 - 1) × π
    -0.1287841796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.40458743
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.22076416015625 × 2 - 1) × π
    0.5584716796875 × 3.1415926535     		Φ = 1.75449052609406
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.40458743} λ = -0.40458743}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.75449052609406))-π/2
    2×atan(5.78050197670483)-π/2
    2×1.39949639578939-π/2
    2.79899279157878-1.57079632675     		φ = 1.22819646
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.40458743} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -23.181152°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22819646 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.370474°
  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 14274 KachelY 7234 -0.40458743 1.22819646 -23.181152 70.370474
    Oben rechts KachelX + 1 14275 KachelY 7234 -0.40439569 1.22819646 -23.170166 70.370474
    Unten links KachelX 14274 KachelY + 1 7235 -0.40458743 1.22813204 -23.181152 70.366783
    Unten rechts KachelX + 1 14275 KachelY + 1 7235 -0.40439569 1.22813204 -23.170166 70.366783
  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(1.22819646-1.22813204) × R
    6.4419999999954e-05 × 6371000     		dl = 410.419819999707m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22819646-1.22813204) × R
    6.4419999999954e-05 × 6371000     		dr = 410.419819999707m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.40458743--0.40439569) × cos(1.22819646) × R
    0.000191740000000051 × 0.335936998859996 × 6371000     		do = 410.372420788489m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.40458743--0.40439569) × cos(1.22813204) × R
    0.000191740000000051 × 0.3359976743597 × 6371000     		du = 410.446540494804m
  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(1.22819646)-sin(1.22813204))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.335936998859996-0.3359976743597)×R²
    abs(-0.40439569--0.40458743)×6.06754997034553e-05×R²
    0.000191740000000051×6.06754997034553e-05×6371000²
    0.000191740000000051×6.06754997034553e-05×40589641000000     		ar = 168440.185230045m²