Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18594 / 13486
↖ ↑ ↗
← N 30.315988°
E 24.279785°		 ← 1 054.59 m → N 30.315988°
E 24.290771°		 →
↑
1 054.59 m
↓
↑
1 054.59 m
↓
N 30.306503°
E 24.279785°		 ← 1 054.69 m →
1 112 211 m²		 N 30.306503°
E 24.290771°
↙ ↓ ↘

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 18594 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13486 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567459106445312 y=0.411575317382812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567459106445312 × 215)
    floor (0.567459106445312 × 32768)
    floor (18594.5)     		tx = 18594
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.411575317382812 × 215)
    floor (0.411575317382812 × 32768)
    floor (13486.5)     		ty = 13486
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18594 / 13486 ti = "15/18594/13486"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18594/13486.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18594 ÷ 215
    18594 ÷ 32768     		x = 0.56744384765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13486 ÷ 215
    13486 ÷ 32768     		y = 0.41156005859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56744384765625 × 2 - 1) × π
    0.1348876953125 × 3.1415926535     		Λ = 0.42376219
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.41156005859375 × 2 - 1) × π
    0.1768798828125 × 3.1415926535     		Φ = 0.555684540395691
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42376219} λ = 0.42376219}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.555684540395691))-π/2
    2×atan(1.74313382197111)-π/2
    2×1.04995506423209-π/2
    2.09991012846418-1.57079632675     		φ = 0.52911380
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42376219} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.279785°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.52911380 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 30.315988°
  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 18594 KachelY 13486 0.42376219 0.52911380 24.279785 30.315988
    Oben rechts KachelX + 1 18595 KachelY 13486 0.42395394 0.52911380 24.290771 30.315988
    Unten links KachelX 18594 KachelY + 1 13487 0.42376219 0.52894827 24.279785 30.306503
    Unten rechts KachelX + 1 18595 KachelY + 1 13487 0.42395394 0.52894827 24.290771 30.306503
  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(0.52911380-0.52894827) × R
    0.000165529999999969 × 6371000     		dl = 1054.5916299998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.52911380-0.52894827) × R
    0.000165529999999969 × 6371000     		dr = 1054.5916299998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42376219-0.42395394) × cos(0.52911380) × R
    0.000191749999999991 × 0.863254735300163 × 6371000     		do = 1054.58586739099m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42376219-0.42395394) × cos(0.52894827) × R
    0.000191749999999991 × 0.863338277806753 × 6371000     		du = 1054.68792619608m
  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(0.52911380)-sin(0.52894827))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.863254735300163-0.863338277806753)×R²
    abs(0.42395394-0.42376219)×8.35425065905948e-05×R²
    0.000191749999999991×8.35425065905948e-05×6371000²
    0.000191749999999991×8.35425065905948e-05×40589641000000     		ar = 1112211.24658739m²