Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15121 / 14000
↖ ↑ ↗
← N 25.324167°
W 13.875733°		 ← 1 104.24 m → N 25.324167°
W 13.864746°		 →
↑
1 104.29 m
↓
↑
1 104.29 m
↓
N 25.314236°
W 13.875733°		 ← 1 104.33 m →
1 219 449 m²		 N 25.314236°
W 13.864746°
↙ ↓ ↘

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 15121 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14000 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461471557617188 y=0.427261352539062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461471557617188 × 215)
    floor (0.461471557617188 × 32768)
    floor (15121.5)     		tx = 15121
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.427261352539062 × 215)
    floor (0.427261352539062 × 32768)
    floor (14000.5)     		ty = 14000
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15121 / 14000 ti = "15/15121/14000"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15121/14000.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15121 ÷ 215
    15121 ÷ 32768     		x = 0.461456298828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14000 ÷ 215
    14000 ÷ 32768     		y = 0.42724609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461456298828125 × 2 - 1) × π
    -0.07708740234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.24217722
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.42724609375 × 2 - 1) × π
    0.1455078125 × 3.1415926535     		Φ = 0.457126274776855
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24217722} λ = -0.24217722}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.457126274776855))-π/2
    2×atan(1.57952832624386)-π/2
    2×1.00639320649028-π/2
    2.01278641298055-1.57079632675     		φ = 0.44199009
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24217722} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.875733°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.44199009 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.324167°
  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 15121 KachelY 14000 -0.24217722 0.44199009 -13.875733 25.324167
    Oben rechts KachelX + 1 15122 KachelY 14000 -0.24198547 0.44199009 -13.864746 25.324167
    Unten links KachelX 15121 KachelY + 1 14001 -0.24217722 0.44181676 -13.875733 25.314236
    Unten rechts KachelX + 1 15122 KachelY + 1 14001 -0.24198547 0.44181676 -13.864746 25.314236
  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(0.44199009-0.44181676) × R
    0.000173330000000027 × 6371000     		dl = 1104.28543000017m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.44199009-0.44181676) × R
    0.000173330000000027 × 6371000     		dr = 1104.28543000017m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24217722--0.24198547) × cos(0.44199009) × R
    0.000191749999999991 × 0.903902214294465 × 6371000     		do = 1104.24242314397m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24217722--0.24198547) × cos(0.44181676) × R
    0.000191749999999991 × 0.903976340744193 × 6371000     		du = 1104.33297892443m
  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(0.44199009)-sin(0.44181676))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.903902214294465-0.903976340744193)×R²
    abs(-0.24198547--0.24217722)×7.41264497278182e-05×R²
    0.000191749999999991×7.41264497278182e-05×6371000²
    0.000191749999999991×7.41264497278182e-05×40589641000000     		ar = 1219448.82183345m²