Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 14877 / 6822
↖ ↑ ↗
← N 71.835691°
W 16.556396°		 ← 380.84 m → N 71.835691°
W 16.545410°		 →
↑
380.86 m
↓
↑
380.86 m
↓
N 71.832265°
W 16.556396°		 ← 380.91 m →
145 058 m²		 N 71.832265°
W 16.545410°
↙ ↓ ↘

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 14877 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6822 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.454025268554688 y=0.208206176757812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.454025268554688 × 215)
    floor (0.454025268554688 × 32768)
    floor (14877.5)     		tx = 14877
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.208206176757812 × 215)
    floor (0.208206176757812 × 32768)
    floor (6822.5)     		ty = 6822
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 14877 / 6822 ti = "15/14877/6822"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/14877/6822.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14877 ÷ 215
    14877 ÷ 32768     		x = 0.454010009765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6822 ÷ 215
    6822 ÷ 32768     		y = 0.20819091796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.454010009765625 × 2 - 1) × π
    -0.09197998046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.28896363
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.20819091796875 × 2 - 1) × π
    0.5836181640625 × 3.1415926535     		Φ = 1.83349053666791
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.28896363} λ = -0.28896363}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.83349053666791))-π/2
    2×atan(6.25568428907265)-π/2
    2×1.4122828244278-π/2
    2.8245656488556-1.57079632675     		φ = 1.25376932
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.28896363} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -16.556396°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.25376932 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.835691°
  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 14877 KachelY 6822 -0.28896363 1.25376932 -16.556396 71.835691
    Oben rechts KachelX + 1 14878 KachelY 6822 -0.28877188 1.25376932 -16.545410 71.835691
    Unten links KachelX 14877 KachelY + 1 6823 -0.28896363 1.25370954 -16.556396 71.832265
    Unten rechts KachelX + 1 14878 KachelY + 1 6823 -0.28877188 1.25370954 -16.545410 71.832265
  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(1.25376932-1.25370954) × R
    5.97799999999538e-05 × 6371000     		dl = 380.858379999705m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.25376932-1.25370954) × R
    5.97799999999538e-05 × 6371000     		dr = 380.858379999705m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.28896363--0.28877188) × cos(1.25376932) × R
    0.000191750000000046 × 0.311743104148435 × 6371000     		do = 380.837611944657m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.28896363--0.28877188) × cos(1.25370954) × R
    0.000191750000000046 × 0.311799904540314 × 6371000     		du = 380.907001532793m
  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(1.25376932)-sin(1.25370954))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.311743104148435-0.311799904540314)×R²
    abs(-0.28877188--0.28896363)×5.68003918797189e-05×R²
    0.000191750000000046×5.68003918797189e-05×6371000²
    0.000191750000000046×5.68003918797189e-05×40589641000000     		ar = 145058.409774354m²