Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15195 / 20876
↖ ↑ ↗
← S 44.182204°
W 13.062744°		 ← 876.02 m → S 44.182204°
W 13.051758°		 →
↑
876.01 m
↓
↑
876.01 m
↓
S 44.190082°
W 13.062744°		 ← 875.91 m →
767 358 m²		 S 44.190082°
W 13.051758°
↙ ↓ ↘

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 15195 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 20876 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.463729858398438 y=0.637100219726562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.463729858398438 × 215)
    floor (0.463729858398438 × 32768)
    floor (15195.5)     		tx = 15195
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.637100219726562 × 215)
    floor (0.637100219726562 × 32768)
    floor (20876.5)     		ty = 20876
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15195 / 20876 ti = "15/15195/20876"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15195/20876.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15195 ÷ 215
    15195 ÷ 32768     		x = 0.463714599609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 20876 ÷ 215
    20876 ÷ 32768     		y = 0.6370849609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.463714599609375 × 2 - 1) × π
    -0.07257080078125 × 3.1415926535     		Λ = -0.22798789
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6370849609375 × 2 - 1) × π
    -0.274169921875 × 3.1415926535     		Φ = -0.861330212373169
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22798789} λ = -0.22798789}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.861330212373169))-π/2
    2×atan(0.422599561099283)-π/2
    2×0.399835698481372-π/2
    0.799671396962744-1.57079632675     		φ = -0.77112493
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22798789} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.062744°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.77112493 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.182204°
  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 15195 KachelY 20876 -0.22798789 -0.77112493 -13.062744 -44.182204
    Oben rechts KachelX + 1 15196 KachelY 20876 -0.22779615 -0.77112493 -13.051758 -44.182204
    Unten links KachelX 15195 KachelY + 1 20877 -0.22798789 -0.77126243 -13.062744 -44.190082
    Unten rechts KachelX + 1 15196 KachelY + 1 20877 -0.22779615 -0.77126243 -13.051758 -44.190082
  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(-0.77112493--0.77126243) × R
    0.000137500000000013 × 6371000     		dl = 876.01250000008m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.77112493--0.77126243) × R
    0.000137500000000013 × 6371000     		dr = 876.01250000008m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22798789--0.22779615) × cos(-0.77112493) × R
    0.000191739999999996 × 0.717127112115856 × 6371000     		do = 876.024939231548m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22798789--0.22779615) × cos(-0.77126243) × R
    0.000191739999999996 × 0.717031275757445 × 6371000     		du = 875.907867880271m
  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(-0.77112493)-sin(-0.77126243))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.717127112115856-0.717031275757445)×R²
    abs(-0.22779615--0.22798789)×9.58363584104838e-05×R²
    0.000191739999999996×9.58363584104838e-05×6371000²
    0.000191739999999996×9.58363584104838e-05×40589641000000     		ar = 767357.52030446m²