Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18565 / 15164
↖ ↑ ↗
← N 13.282719°
E 23.961182°		 ← 1 188.96 m → N 13.282719°
E 23.972168°		 →
↑
1 188.96 m
↓
↑
1 188.96 m
↓
N 13.272026°
E 23.961182°		 ← 1 189.01 m →
1 413 650 m²		 N 13.272026°
E 23.972168°
↙ ↓ ↘

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 18565 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15164 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566574096679688 y=0.462783813476562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566574096679688 × 215)
    floor (0.566574096679688 × 32768)
    floor (18565.5)     		tx = 18565
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.462783813476562 × 215)
    floor (0.462783813476562 × 32768)
    floor (15164.5)     		ty = 15164
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18565 / 15164 ti = "15/18565/15164"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18565/15164.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18565 ÷ 215
    18565 ÷ 32768     		x = 0.566558837890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15164 ÷ 215
    15164 ÷ 32768     		y = 0.4627685546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.566558837890625 × 2 - 1) × π
    0.13311767578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.41820151
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4627685546875 × 2 - 1) × π
    0.074462890625 × 3.1415926535     		Φ = 0.233932070145874
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41820151} λ = 0.41820151}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.233932070145874))-π/2
    2×atan(1.26355865593721)-π/2
    2×0.901311753136556-π/2
    1.80262350627311-1.57079632675     		φ = 0.23182718
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41820151} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.961182°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.23182718 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 13.282719°
  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 18565 KachelY 15164 0.41820151 0.23182718 23.961182 13.282719
    Oben rechts KachelX + 1 18566 KachelY 15164 0.41839326 0.23182718 23.972168 13.282719
    Unten links KachelX 18565 KachelY + 1 15165 0.41820151 0.23164056 23.961182 13.272026
    Unten rechts KachelX + 1 18566 KachelY + 1 15165 0.41839326 0.23164056 23.972168 13.272026
  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(0.23182718-0.23164056) × R
    0.000186619999999998 × 6371000     		dl = 1188.95601999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.23182718-0.23164056) × R
    0.000186619999999998 × 6371000     		dr = 1188.95601999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41820151-0.41839326) × cos(0.23182718) × R
    0.000191749999999991 × 0.973248213931295 × 6371000     		do = 1188.95821813081m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41820151-0.41839326) × cos(0.23164056) × R
    0.000191749999999991 × 0.973291074086493 × 6371000     		du = 1189.01057777866m
  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(0.23182718)-sin(0.23164056))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.973248213931295-0.973291074086493)×R²
    abs(0.41839326-0.41820151)×4.28601551980545e-05×R²
    0.000191749999999991×4.28601551980545e-05×6371000²
    0.000191749999999991×4.28601551980545e-05×40589641000000     		ar = 1413650.16173722m²