Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18601 / 13417
↖ ↑ ↗
← N 30.968189°
E 24.356690°		 ← 1 047.44 m → N 30.968189°
E 24.367676°		 →
↑
1 047.58 m
↓
↑
1 047.58 m
↓
N 30.958768°
E 24.356690°		 ← 1 047.55 m →
1 097 339 m²		 N 30.958768°
E 24.367676°
↙ ↓ ↘

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 18601 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13417 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567672729492188 y=0.409469604492188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567672729492188 × 215)
    floor (0.567672729492188 × 32768)
    floor (18601.5)     		tx = 18601
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.409469604492188 × 215)
    floor (0.409469604492188 × 32768)
    floor (13417.5)     		ty = 13417
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18601 / 13417 ti = "15/18601/13417"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18601/13417.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18601 ÷ 215
    18601 ÷ 32768     		x = 0.567657470703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13417 ÷ 215
    13417 ÷ 32768     		y = 0.409454345703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.567657470703125 × 2 - 1) × π
    0.13531494140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.42510443
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.409454345703125 × 2 - 1) × π
    0.18109130859375 × 3.1415926535     		Φ = 0.568915124690826
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42510443} λ = 0.42510443}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.568915124690826))-π/2
    2×atan(1.76634974237829)-π/2
    2×1.05564659669544-π/2
    2.11129319339088-1.57079632675     		φ = 0.54049687
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42510443} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.356690°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.54049687 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 30.968189°
  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 18601 KachelY 13417 0.42510443 0.54049687 24.356690 30.968189
    Oben rechts KachelX + 1 18602 KachelY 13417 0.42529617 0.54049687 24.367676 30.968189
    Unten links KachelX 18601 KachelY + 1 13418 0.42510443 0.54033244 24.356690 30.958768
    Unten rechts KachelX + 1 18602 KachelY + 1 13418 0.42529617 0.54033244 24.367676 30.958768
  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(0.54049687-0.54033244) × R
    0.000164429999999993 × 6371000     		dl = 1047.58352999996m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.54049687-0.54033244) × R
    0.000164429999999993 × 6371000     		dr = 1047.58352999996m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42510443-0.42529617) × cos(0.54049687) × R
    0.000191739999999996 × 0.857453116748692 × 6371000     		do = 1047.44375411694m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42510443-0.42529617) × cos(0.54033244) × R
    0.000191739999999996 × 0.85753771460249 × 6371000     		du = 1047.54709678588m
  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(0.54049687)-sin(0.54033244))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.857453116748692-0.85753771460249)×R²
    abs(0.42529617-0.42510443)×8.45978537973302e-05×R²
    0.000191739999999996×8.45978537973302e-05×6371000²
    0.000191739999999996×8.45978537973302e-05×40589641000000     		ar = 1097338.95792575m²