Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15153 / 10339
↖ ↑ ↗
← N 55.160043°
W 13.524170°		 ← 697.87 m → N 55.160043°
W 13.513184°		 →
↑
697.94 m
↓
↑
697.94 m
↓
N 55.153766°
W 13.524170°		 ← 697.98 m →
487 111 m²		 N 55.153766°
W 13.513184°
↙ ↓ ↘

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 15153 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10339 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.462448120117188 y=0.315536499023438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.462448120117188 × 215)
    floor (0.462448120117188 × 32768)
    floor (15153.5)     		tx = 15153
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.315536499023438 × 215)
    floor (0.315536499023438 × 32768)
    floor (10339.5)     		ty = 10339
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15153 / 10339 ti = "15/15153/10339"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15153/10339.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15153 ÷ 215
    15153 ÷ 32768     		x = 0.462432861328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10339 ÷ 215
    10339 ÷ 32768     		y = 0.315521240234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.462432861328125 × 2 - 1) × π
    -0.07513427734375 × 3.1415926535     		Λ = -0.23604129
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.315521240234375 × 2 - 1) × π
    0.36895751953125 × 3.1415926535     		Φ = 1.15911423281296
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23604129} λ = -0.23604129}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.15911423281296))-π/2
    2×atan(3.18710898890647)-π/2
    2×1.26676034719573-π/2
    2.53352069439146-1.57079632675     		φ = 0.96272437
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23604129} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.524170°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.96272437 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 55.160043°
  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 15153 KachelY 10339 -0.23604129 0.96272437 -13.524170 55.160043
    Oben rechts KachelX + 1 15154 KachelY 10339 -0.23584955 0.96272437 -13.513184 55.160043
    Unten links KachelX 15153 KachelY + 1 10340 -0.23604129 0.96261482 -13.524170 55.153766
    Unten rechts KachelX + 1 15154 KachelY + 1 10340 -0.23584955 0.96261482 -13.513184 55.153766
  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(0.96272437-0.96261482) × R
    0.000109550000000014 × 6371000     		dl = 697.943050000088m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.96272437-0.96261482) × R
    0.000109550000000014 × 6371000     		dr = 697.943050000088m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23604129--0.23584955) × cos(0.96272437) × R
    0.000191739999999996 × 0.571286079513928 × 6371000     		do = 697.869101076694m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23604129--0.23584955) × cos(0.96261482) × R
    0.000191739999999996 × 0.571375989358495 × 6371000     		du = 697.978932743623m
  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(0.96272437)-sin(0.96261482))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.571286079513928-0.571375989358495)×R²
    abs(-0.23584955--0.23604129)×8.99098445678037e-05×R²
    0.000191739999999996×8.99098445678037e-05×6371000²
    0.000191739999999996×8.99098445678037e-05×40589641000000     		ar = 487111.217517977m²