Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15137 / 21027
↖ ↑ ↗
← S 45.359865°
W 13.699951°		 ← 858.39 m → S 45.359865°
W 13.688965°		 →
↑
858.30 m
↓
↑
858.30 m
↓
S 45.367584°
W 13.699951°		 ← 858.27 m →
736 704 m²		 S 45.367584°
W 13.688965°
↙ ↓ ↘

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 15137 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21027 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461959838867188 y=0.641708374023438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461959838867188 × 215)
    floor (0.461959838867188 × 32768)
    floor (15137.5)     		tx = 15137
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.641708374023438 × 215)
    floor (0.641708374023438 × 32768)
    floor (21027.5)     		ty = 21027
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15137 / 21027 ti = "15/15137/21027"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15137/21027.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15137 ÷ 215
    15137 ÷ 32768     		x = 0.461944580078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21027 ÷ 215
    21027 ÷ 32768     		y = 0.641693115234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461944580078125 × 2 - 1) × π
    -0.07611083984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.23910926
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.641693115234375 × 2 - 1) × π
    -0.28338623046875 × 3.1415926535     		Φ = -0.890284099743683
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23910926} λ = -0.23910926}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.890284099743683))-π/2
    2×atan(0.410539102129237)-π/2
    2×0.389558664236971-π/2
    0.779117328473942-1.57079632675     		φ = -0.79167900
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23910926} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.699951°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.79167900 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -45.359865°
  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 15137 KachelY 21027 -0.23910926 -0.79167900 -13.699951 -45.359865
    Oben rechts KachelX + 1 15138 KachelY 21027 -0.23891751 -0.79167900 -13.688965 -45.359865
    Unten links KachelX 15137 KachelY + 1 21028 -0.23910926 -0.79181372 -13.699951 -45.367584
    Unten rechts KachelX + 1 15138 KachelY + 1 21028 -0.23891751 -0.79181372 -13.688965 -45.367584
  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(-0.79167900--0.79181372) × R
    0.000134720000000033 × 6371000     		dl = 858.301120000208m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.79167900--0.79181372) × R
    0.000134720000000033 × 6371000     		dr = 858.301120000208m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23910926--0.23891751) × cos(-0.79167900) × R
    0.000191749999999991 × 0.702651640984049 × 6371000     		do = 858.386823702981m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23910926--0.23891751) × cos(-0.79181372) × R
    0.000191749999999991 × 0.702555776743856 × 6371000     		du = 858.269712184489m
  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(-0.79167900)-sin(-0.79181372))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.702651640984049-0.702555776743856)×R²
    abs(-0.23891751--0.23910926)×9.58642401930332e-05×R²
    0.000191749999999991×9.58642401930332e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.58642401930332e-05×40589641000000     		ar = 736704.114818464m²