Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 16165 / 19368
↖ ↑ ↗
← S 31.128199°
W  2.406006°		 ← 1 045.68 m → S 31.128199°
W  2.395020°		 →
↑
1 045.67 m
↓
↑
1 045.67 m
↓
S 31.137603°
W  2.406006°		 ← 1 045.58 m →
1 093 389 m²		 S 31.137603°
W  2.395020°
↙ ↓ ↘

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 16165 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19368 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.493331909179688 y=0.591079711914062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.493331909179688 × 215)
    floor (0.493331909179688 × 32768)
    floor (16165.5)     		tx = 16165
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.591079711914062 × 215)
    floor (0.591079711914062 × 32768)
    floor (19368.5)     		ty = 19368
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 16165 / 19368 ti = "15/16165/19368"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/16165/19368.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16165 ÷ 215
    16165 ÷ 32768     		x = 0.493316650390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19368 ÷ 215
    19368 ÷ 32768     		y = 0.591064453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.493316650390625 × 2 - 1) × π
    -0.01336669921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.04199272
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.591064453125 × 2 - 1) × π
    -0.18212890625 × 3.1415926535     		Φ = -0.57217483386499
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.04199272} λ = -0.04199272}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.57217483386499))-π/2
    2×atan(0.564296851294945)-π/2
    2×0.5137533794112-π/2
    1.0275067588224-1.57079632675     		φ = -0.54328957
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.04199272} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -2.406006°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.54328957 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -31.128199°
  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 16165 KachelY 19368 -0.04199272 -0.54328957 -2.406006 -31.128199
    Oben rechts KachelX + 1 16166 KachelY 19368 -0.04180098 -0.54328957 -2.395020 -31.128199
    Unten links KachelX 16165 KachelY + 1 19369 -0.04199272 -0.54345370 -2.406006 -31.137603
    Unten rechts KachelX + 1 16166 KachelY + 1 19369 -0.04180098 -0.54345370 -2.395020 -31.137603
  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(-0.54328957--0.54345370) × R
    0.00016413000000004 × 6371000     		dl = 1045.67223000026m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.54328957--0.54345370) × R
    0.00016413000000004 × 6371000     		dr = 1045.67223000026m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.04199272--0.04180098) × cos(-0.54328957) × R
    0.000191739999999996 × 0.856012757335308 × 6371000     		do = 1045.68424628875m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.04199272--0.04180098) × cos(-0.54345370) × R
    0.000191739999999996 × 0.85592789803127 × 6371000     		du = 1045.58058423859m
  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(-0.54328957)-sin(-0.54345370))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.856012757335308-0.85592789803127)×R²
    abs(-0.04180098--0.04199272)×8.48593040385648e-05×R²
    0.000191739999999996×8.48593040385648e-05×6371000²
    0.000191739999999996×8.48593040385648e-05×40589641000000     		ar = 1093388.78188352m²