Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14595 / 9611
↖ ↑ ↗
← N 59.472989°
W 19.654541°		 ← 620.49 m → N 59.472989°
W 19.643555°		 →
↑
620.54 m
↓
↑
620.54 m
↓
N 59.467408°
W 19.654541°		 ← 620.60 m →
385 069 m²		 N 59.467408°
W 19.643555°
↙ ↓ ↘

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 14595 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9611 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.445419311523438 y=0.293319702148438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.445419311523438 × 215)
    floor (0.445419311523438 × 32768)
    floor (14595.5)     		tx = 14595
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.293319702148438 × 215)
    floor (0.293319702148438 × 32768)
    floor (9611.5)     		ty = 9611
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14595 / 9611 ti = "15/14595/9611"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14595/9611.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14595 ÷ 215
    14595 ÷ 32768     		x = 0.445404052734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9611 ÷ 215
    9611 ÷ 32768     		y = 0.293304443359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.445404052734375 × 2 - 1) × π
    -0.10919189453125 × 3.1415926535     		Λ = -0.34303645
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.293304443359375 × 2 - 1) × π
    0.41339111328125 × 3.1415926535     		Φ = 1.29870648450656
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34303645} λ = -0.34303645}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.29870648450656))-π/2
    2×atan(3.66455344390769)-π/2
    2×1.3043978990855-π/2
    2.608795798171-1.57079632675     		φ = 1.03799947
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34303645} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.654541°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.03799947 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.472989°
  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 14595 KachelY 9611 -0.34303645 1.03799947 -19.654541 59.472989
    Oben rechts KachelX + 1 14596 KachelY 9611 -0.34284471 1.03799947 -19.643555 59.472989
    Unten links KachelX 14595 KachelY + 1 9612 -0.34303645 1.03790207 -19.654541 59.467408
    Unten rechts KachelX + 1 14596 KachelY + 1 9612 -0.34284471 1.03790207 -19.643555 59.467408
  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(1.03799947-1.03790207) × R
    9.74000000000252e-05 × 6371000     		dl = 620.535400000161m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.03799947-1.03790207) × R
    9.74000000000252e-05 × 6371000     		dr = 620.535400000161m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34303645--0.34284471) × cos(1.03799947) × R
    0.000191739999999996 × 0.507944508633878 × 6371000     		do = 620.492587424451m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34303645--0.34284471) × cos(1.03790207) × R
    0.000191739999999996 × 0.508028405590247 × 6371000     		du = 620.595073894232m
  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(1.03799947)-sin(1.03790207))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.507944508633878-0.508028405590247)×R²
    abs(-0.34284471--0.34303645)×8.38969563692338e-05×R²
    0.000191739999999996×8.38969563692338e-05×6371000²
    0.000191739999999996×8.38969563692338e-05×40589641000000     		ar = 385069.414479663m²