Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15126 / 21326
↖ ↑ ↗
← S 47.620975°
W 13.820801°		 ← 823.42 m → S 47.620975°
W 13.809814°		 →
↑
823.39 m
↓
↑
823.39 m
↓
S 47.628380°
W 13.820801°		 ← 823.31 m →
677 949 m²		 S 47.628380°
W 13.809814°
↙ ↓ ↘

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 15126 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21326 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461624145507812 y=0.650833129882812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461624145507812 × 215)
    floor (0.461624145507812 × 32768)
    floor (15126.5)     		tx = 15126
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.650833129882812 × 215)
    floor (0.650833129882812 × 32768)
    floor (21326.5)     		ty = 21326
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15126 / 21326 ti = "15/15126/21326"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15126/21326.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15126 ÷ 215
    15126 ÷ 32768     		x = 0.46160888671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21326 ÷ 215
    21326 ÷ 32768     		y = 0.65081787109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46160888671875 × 2 - 1) × π
    -0.0767822265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.24121848
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.65081787109375 × 2 - 1) × π
    -0.3016357421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.94761663168927
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24121848} λ = -0.24121848}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.94761663168927))-π/2
    2×atan(0.387663869057898)-π/2
    2×0.369826756403682-π/2
    0.739653512807363-1.57079632675     		φ = -0.83114281
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24121848} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.820801°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.83114281 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -47.620975°
  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 15126 KachelY 21326 -0.24121848 -0.83114281 -13.820801 -47.620975
    Oben rechts KachelX + 1 15127 KachelY 21326 -0.24102673 -0.83114281 -13.809814 -47.620975
    Unten links KachelX 15126 KachelY + 1 21327 -0.24121848 -0.83127205 -13.820801 -47.628380
    Unten rechts KachelX + 1 15127 KachelY + 1 21327 -0.24102673 -0.83127205 -13.809814 -47.628380
  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(-0.83114281--0.83127205) × R
    0.00012924000000003 × 6371000     		dl = 823.388040000194m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.83114281--0.83127205) × R
    0.00012924000000003 × 6371000     		dr = 823.388040000194m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24121848--0.24102673) × cos(-0.83114281) × R
    0.000191750000000018 × 0.67403200420583 × 6371000     		do = 823.423952094086m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24121848--0.24102673) × cos(-0.83127205) × R
    0.000191750000000018 × 0.673936528711856 × 6371000     		du = 823.307315483234m
  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(-0.83114281)-sin(-0.83127205))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.67403200420583-0.673936528711856)×R²
    abs(-0.24102673--0.24121848)×9.54754939741509e-05×R²
    0.000191750000000018×9.54754939741509e-05×6371000²
    0.000191750000000018×9.54754939741509e-05×40589641000000     		ar = 677949.416352677m²