Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18608 / 19568
↖ ↑ ↗
← S 32.990235°
E 24.433594°		 ← 1 024.67 m → S 32.990235°
E 24.444580°		 →
↑
1 024.58 m
↓
↑
1 024.58 m
↓
S 32.999450°
E 24.433594°		 ← 1 024.56 m →
1 049 802 m²		 S 32.999450°
E 24.444580°
↙ ↓ ↘

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 18608 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19568 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.567886352539062 y=0.597183227539062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.567886352539062 × 215)
    floor (0.567886352539062 × 32768)
    floor (18608.5)     		tx = 18608
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.597183227539062 × 215)
    floor (0.597183227539062 × 32768)
    floor (19568.5)     		ty = 19568
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18608 / 19568 ti = "15/18608/19568"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18608/19568.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18608 ÷ 215
    18608 ÷ 32768     		x = 0.56787109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19568 ÷ 215
    19568 ÷ 32768     		y = 0.59716796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56787109375 × 2 - 1) × π
    0.1357421875 × 3.1415926535     		Λ = 0.42644666
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.59716796875 × 2 - 1) × π
    -0.1943359375 × 3.1415926535     		Φ = -0.610524353561035
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.42644666} λ = 0.42644666}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.610524353561035))-π/2
    2×atan(0.543066035794607)-π/2
    2×0.497504047642554-π/2
    0.995008095285108-1.57079632675     		φ = -0.57578823
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.42644666} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.433594°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.57578823 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -32.990235°
  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 18608 KachelY 19568 0.42644666 -0.57578823 24.433594 -32.990235
    Oben rechts KachelX + 1 18609 KachelY 19568 0.42663841 -0.57578823 24.444580 -32.990235
    Unten links KachelX 18608 KachelY + 1 19569 0.42644666 -0.57594905 24.433594 -32.999450
    Unten rechts KachelX + 1 18609 KachelY + 1 19569 0.42663841 -0.57594905 24.444580 -32.999450
  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(-0.57578823--0.57594905) × R
    0.00016081999999995 × 6371000     		dl = 1024.58421999968m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.57578823--0.57594905) × R
    0.00016081999999995 × 6371000     		dr = 1024.58421999968m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.42644666-0.42663841) × cos(-0.57578823) × R
    0.000191750000000046 × 0.838763374870166 × 6371000     		do = 1024.6662602041m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.42644666-0.42663841) × cos(-0.57594905) × R
    0.000191750000000046 × 0.838675798161529 × 6371000     		du = 1024.55927305945m
  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(-0.57578823)-sin(-0.57594905))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.838763374870166-0.838675798161529)×R²
    abs(0.42663841-0.42644666)×8.75767086371271e-05×R²
    0.000191750000000046×8.75767086371271e-05×6371000²
    0.000191750000000046×8.75767086371271e-05×40589641000000     		ar = 1049802.07456389m²