Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 17828 / 15764
↖ ↑ ↗
← N  6.795535°
E 15.864258°		 ← 1 213.06 m → N  6.795535°
E 15.875244°		 →
↑
1 213.04 m
↓
↑
1 213.04 m
↓
N  6.784626°
E 15.864258°		 ← 1 213.08 m →
1 471 501 m²		 N  6.784626°
E 15.875244°
↙ ↓ ↘

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 17828 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15764 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.544082641601562 y=0.481094360351562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.544082641601562 × 215)
    floor (0.544082641601562 × 32768)
    floor (17828.5)     		tx = 17828
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.481094360351562 × 215)
    floor (0.481094360351562 × 32768)
    floor (15764.5)     		ty = 15764
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 17828 / 15764 ti = "15/17828/15764"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/17828/15764.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17828 ÷ 215
    17828 ÷ 32768     		x = 0.5440673828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15764 ÷ 215
    15764 ÷ 32768     		y = 0.4810791015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5440673828125 × 2 - 1) × π
    0.088134765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.27688353
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4810791015625 × 2 - 1) × π
    0.037841796875 × 3.1415926535     		Φ = 0.118883511057739
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.27688353} λ = 0.27688353}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.118883511057739))-π/2
    2×atan(1.12623871628992)-π/2
    2×0.844700393712463-π/2
    1.68940078742493-1.57079632675     		φ = 0.11860446
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.27688353} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 15.864258°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.11860446 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 6.795535°
  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 17828 KachelY 15764 0.27688353 0.11860446 15.864258 6.795535
    Oben rechts KachelX + 1 17829 KachelY 15764 0.27707528 0.11860446 15.875244 6.795535
    Unten links KachelX 17828 KachelY + 1 15765 0.27688353 0.11841406 15.864258 6.784626
    Unten rechts KachelX + 1 17829 KachelY + 1 15765 0.27707528 0.11841406 15.875244 6.784626
  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(0.11860446-0.11841406) × R
    0.000190399999999993 × 6371000     		dl = 1213.03839999996m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.11860446-0.11841406) × R
    0.000190399999999993 × 6371000     		dr = 1213.03839999996m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.27688353-0.27707528) × cos(0.11860446) × R
    0.000191749999999991 × 0.992974732210316 × 6371000     		do = 1213.0569071263m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.27688353-0.27707528) × cos(0.11841406) × R
    0.000191749999999991 × 0.992997243593606 × 6371000     		du = 1213.0844079157m
  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(0.11860446)-sin(0.11841406))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.992974732210316-0.992997243593606)×R²
    abs(0.27707528-0.27688353)×2.25113832899027e-05×R²
    0.000191749999999991×2.25113832899027e-05×6371000²
    0.000191749999999991×2.25113832899027e-05×40589641000000     		ar = 1471501.29393157m²