Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14671 / 9440
↖ ↑ ↗
← N 60.413853°
W 18.819580°		 ← 603.16 m → N 60.413853°
W 18.808594°		 →
↑
603.21 m
↓
↑
603.21 m
↓
N 60.408428°
W 18.819580°		 ← 603.26 m →
363 861 m²		 N 60.408428°
W 18.808594°
↙ ↓ ↘

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 14671 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9440 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447738647460938 y=0.288101196289062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447738647460938 × 215)
    floor (0.447738647460938 × 32768)
    floor (14671.5)     		tx = 14671
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.288101196289062 × 215)
    floor (0.288101196289062 × 32768)
    floor (9440.5)     		ty = 9440
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14671 / 9440 ti = "15/14671/9440"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14671/9440.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14671 ÷ 215
    14671 ÷ 32768     		x = 0.447723388671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9440 ÷ 215
    9440 ÷ 32768     		y = 0.2880859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447723388671875 × 2 - 1) × π
    -0.10455322265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.32846364
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2880859375 × 2 - 1) × π
    0.423828125 × 3.1415926535     		Φ = 1.33149532384668
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32846364} λ = -0.32846364}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.33149532384668))-π/2
    2×atan(3.78670150121338)-π/2
    2×1.31260848205272-π/2
    2.62521696410543-1.57079632675     		φ = 1.05442064
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32846364} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.819580°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.05442064 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 60.413853°
  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 14671 KachelY 9440 -0.32846364 1.05442064 -18.819580 60.413853
    Oben rechts KachelX + 1 14672 KachelY 9440 -0.32827189 1.05442064 -18.808594 60.413853
    Unten links KachelX 14671 KachelY + 1 9441 -0.32846364 1.05432596 -18.819580 60.408428
    Unten rechts KachelX + 1 14672 KachelY + 1 9441 -0.32827189 1.05432596 -18.808594 60.408428
  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(1.05442064-1.05432596) × R
    9.46800000001247e-05 × 6371000     		dl = 603.206280000794m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.05442064-1.05432596) × R
    9.46800000001247e-05 × 6371000     		dr = 603.206280000794m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32846364--0.32827189) × cos(1.05442064) × R
    0.000191749999999991 × 0.493731632799719 × 6371000     		do = 603.161941594695m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32846364--0.32827189) × cos(1.05432596) × R
    0.000191749999999991 × 0.493813965670936 × 6371000     		du = 603.262522661739m
  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(1.05442064)-sin(1.05432596))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.493731632799719-0.493813965670936)×R²
    abs(-0.32827189--0.32846364)×8.23328712170057e-05×R²
    0.000191749999999991×8.23328712170057e-05×6371000²
    0.000191749999999991×8.23328712170057e-05×40589641000000     		ar = 363861.406864409m²