Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 15244 / 10129
↖ ↑ ↗
← N 56.456420°
W 12.524414°		 ← 675.04 m → N 56.456420°
W 12.513427°		 →
↑
675.13 m
↓
↑
675.13 m
↓
N 56.450349°
W 12.524414°		 ← 675.15 m →
455 781 m²		 N 56.450349°
W 12.513427°
↙ ↓ ↘

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 15244 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10129 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.465225219726562 y=0.309127807617188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.465225219726562 × 215)
    floor (0.465225219726562 × 32768)
    floor (15244.5)     		tx = 15244
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.309127807617188 × 215)
    floor (0.309127807617188 × 32768)
    floor (10129.5)     		ty = 10129
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 15244 / 10129 ti = "15/15244/10129"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/15244/10129.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15244 ÷ 215
    15244 ÷ 32768     		x = 0.4652099609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10129 ÷ 215
    10129 ÷ 32768     		y = 0.309112548828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4652099609375 × 2 - 1) × π
    -0.069580078125 × 3.1415926535     		Λ = -0.21859226
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.309112548828125 × 2 - 1) × π
    0.38177490234375 × 3.1415926535     		Φ = 1.19938122849381
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.21859226} λ = -0.21859226}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.19938122849381))-π/2
    2×atan(3.3180631644566)-π/2
    2×1.27807337194151-π/2
    2.55614674388302-1.57079632675     		φ = 0.98535042
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.21859226} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.524414°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.98535042 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 56.456420°
  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 15244 KachelY 10129 -0.21859226 0.98535042 -12.524414 56.456420
    Oben rechts KachelX + 1 15245 KachelY 10129 -0.21840051 0.98535042 -12.513427 56.456420
    Unten links KachelX 15244 KachelY + 1 10130 -0.21859226 0.98524445 -12.524414 56.450349
    Unten rechts KachelX + 1 15245 KachelY + 1 10130 -0.21840051 0.98524445 -12.513427 56.450349
  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(0.98535042-0.98524445) × R
    0.0001059699999999 × 6371000     		dl = 675.134869999361m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.98535042-0.98524445) × R
    0.0001059699999999 × 6371000     		dr = 675.134869999361m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.21859226--0.21840051) × cos(0.98535042) × R
    0.000191750000000018 × 0.552571085304299 × 6371000     		do = 675.042526222895m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.21859226--0.21840051) × cos(0.98524445) × R
    0.000191750000000018 × 0.55265940456957 × 6371000     		du = 675.150420503881m
  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(0.98535042)-sin(0.98524445))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.552571085304299-0.55265940456957)×R²
    abs(-0.21840051--0.21859226)×8.83192652707532e-05×R²
    0.000191750000000018×8.83192652707532e-05×6371000²
    0.000191750000000018×8.83192652707532e-05×40589641000000     		ar = 455781.170207731m²