Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14538 / 7062
↖ ↑ ↗
← N 70.995506°
W 20.280762°		 ← 397.82 m → N 70.995506°
W 20.269775°		 →
↑
397.87 m
↓
↑
397.87 m
↓
N 70.991928°
W 20.280762°		 ← 397.89 m →
158 294 m²		 N 70.991928°
W 20.269775°
↙ ↓ ↘

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 14538 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7062 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.443679809570312 y=0.215530395507812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.443679809570312 × 215)
    floor (0.443679809570312 × 32768)
    floor (14538.5)     		tx = 14538
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.215530395507812 × 215)
    floor (0.215530395507812 × 32768)
    floor (7062.5)     		ty = 7062
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14538 / 7062 ti = "15/14538/7062"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14538/7062.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14538 ÷ 215
    14538 ÷ 32768     		x = 0.44366455078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7062 ÷ 215
    7062 ÷ 32768     		y = 0.21551513671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44366455078125 × 2 - 1) × π
    -0.1126708984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.35396607
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.21551513671875 × 2 - 1) × π
    0.5689697265625 × 3.1415926535     		Φ = 1.78747111303265
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.35396607} λ = -0.35396607}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.78747111303265))-π/2
    2×atan(5.97432495404578)-π/2
    2×1.40495082810166-π/2
    2.80990165620331-1.57079632675     		φ = 1.23910533
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.35396607} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -20.280762°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23910533 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.995506°
  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 14538 KachelY 7062 -0.35396607 1.23910533 -20.280762 70.995506
    Oben rechts KachelX + 1 14539 KachelY 7062 -0.35377432 1.23910533 -20.269775 70.995506
    Unten links KachelX 14538 KachelY + 1 7063 -0.35396607 1.23904288 -20.280762 70.991928
    Unten rechts KachelX + 1 14539 KachelY + 1 7063 -0.35377432 1.23904288 -20.269775 70.991928
  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(1.23910533-1.23904288) × R
    6.24499999999362e-05 × 6371000     		dl = 397.868949999593m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23910533-1.23904288) × R
    6.24499999999362e-05 × 6371000     		dr = 397.868949999593m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.35396607--0.35377432) × cos(1.23910533) × R
    0.000191750000000046 × 0.325642318907628 × 6371000     		do = 397.817438238671m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.35396607--0.35377432) × cos(1.23904288) × R
    0.000191750000000046 × 0.325701364312653 × 6371000     		du = 397.889570422981m
  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(1.23910533)-sin(1.23904288))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.325642318907628-0.325701364312653)×R²
    abs(-0.35377432--0.35396607)×5.90454050242162e-05×R²
    0.000191750000000046×5.90454050242162e-05×6371000²
    0.000191750000000046×5.90454050242162e-05×40589641000000     		ar = 158293.556073245m²