Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 16949 / 11941
↖ ↑ ↗
← N 43.794889°
E  6.207275°		 ← 881.81 m → N 43.794889°
E  6.218262°		 →
↑
881.87 m
↓
↑
881.87 m
↓
N 43.786958°
E  6.207275°		 ← 881.92 m →
777 693 m²		 N 43.786958°
E  6.218262°
↙ ↓ ↘

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 16949 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11941 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.517257690429688 y=0.364425659179688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.517257690429688 × 215)
    floor (0.517257690429688 × 32768)
    floor (16949.5)     		tx = 16949
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.364425659179688 × 215)
    floor (0.364425659179688 × 32768)
    floor (11941.5)     		ty = 11941
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 16949 / 11941 ti = "15/16949/11941"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/16949/11941.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16949 ÷ 215
    16949 ÷ 32768     		x = 0.517242431640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11941 ÷ 215
    11941 ÷ 32768     		y = 0.364410400390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.517242431640625 × 2 - 1) × π
    0.03448486328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.10833739
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.364410400390625 × 2 - 1) × π
    0.27117919921875 × 3.1415926535     		Φ = 0.851934580047638
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.10833739} λ = 0.10833739}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.851934580047638))-π/2
    2×atan(2.34417746705003)-π/2
    2×1.16758066831702-π/2
    2.33516133663405-1.57079632675     		φ = 0.76436501
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.10833739} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.207275°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.76436501 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 43.794889°
  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 16949 KachelY 11941 0.10833739 0.76436501 6.207275 43.794889
    Oben rechts KachelX + 1 16950 KachelY 11941 0.10852914 0.76436501 6.218262 43.794889
    Unten links KachelX 16949 KachelY + 1 11942 0.10833739 0.76422659 6.207275 43.786958
    Unten rechts KachelX + 1 16950 KachelY + 1 11942 0.10852914 0.76422659 6.218262 43.786958
  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(0.76436501-0.76422659) × R
    0.000138419999999972 × 6371000     		dl = 881.873819999824m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.76436501-0.76422659) × R
    0.000138419999999972 × 6371000     		dr = 881.873819999824m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.10833739-0.10852914) × cos(0.76436501) × R
    0.000191749999999991 × 0.721821966040657 × 6371000     		do = 881.80604522739m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.10833739-0.10852914) × cos(0.76422659) × R
    0.000191749999999991 × 0.721917756671151 × 6371000     		du = 881.923066821384m
  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(0.76436501)-sin(0.76422659))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.721821966040657-0.721917756671151)×R²
    abs(0.10852914-0.10833739)×9.57906304939193e-05×R²
    0.000191749999999991×9.57906304939193e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.57906304939193e-05×40589641000000     		ar = 777693.265985128m²