Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18758 / 13662
↖ ↑ ↗
← N 28.632747°
E 26.081543°		 ← 1 072.24 m → N 28.632747°
E 26.092530°		 →
↑
1 072.30 m
↓
↑
1 072.30 m
↓
N 28.623104°
E 26.081543°		 ← 1 072.34 m →
1 149 823 m²		 N 28.623104°
E 26.092530°
↙ ↓ ↘

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 18758 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13662 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.572463989257812 y=0.416946411132812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.572463989257812 × 215)
    floor (0.572463989257812 × 32768)
    floor (18758.5)     		tx = 18758
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.416946411132812 × 215)
    floor (0.416946411132812 × 32768)
    floor (13662.5)     		ty = 13662
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18758 / 13662 ti = "15/18758/13662"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18758/13662.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18758 ÷ 215
    18758 ÷ 32768     		x = 0.57244873046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13662 ÷ 215
    13662 ÷ 32768     		y = 0.41693115234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57244873046875 × 2 - 1) × π
    0.1448974609375 × 3.1415926535     		Λ = 0.45520880
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.41693115234375 × 2 - 1) × π
    0.1661376953125 × 3.1415926535     		Φ = 0.521936963063171
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.45520880} λ = 0.45520880}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.521936963063171))-π/2
    2×atan(1.68528883250329)-π/2
    2×1.03526601615908-π/2
    2.07053203231816-1.57079632675     		φ = 0.49973571
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.45520880} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.081543°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49973571 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.632747°
  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 18758 KachelY 13662 0.45520880 0.49973571 26.081543 28.632747
    Oben rechts KachelX + 1 18759 KachelY 13662 0.45540055 0.49973571 26.092530 28.632747
    Unten links KachelX 18758 KachelY + 1 13663 0.45520880 0.49956740 26.081543 28.623104
    Unten rechts KachelX + 1 18759 KachelY + 1 13663 0.45540055 0.49956740 26.092530 28.623104
  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(0.49973571-0.49956740) × R
    0.000168310000000005 × 6371000     		dl = 1072.30301000003m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49973571-0.49956740) × R
    0.000168310000000005 × 6371000     		dr = 1072.30301000003m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.45520880-0.45540055) × cos(0.49973571) × R
    0.000191749999999991 × 0.877709238615274 × 6371000     		do = 1072.24405597998m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.45520880-0.45540055) × cos(0.49956740) × R
    0.000191749999999991 × 0.877789879255294 × 6371000     		du = 1072.34256975097m
  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(0.49973571)-sin(0.49956740))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.877709238615274-0.877789879255294)×R²
    abs(0.45540055-0.45520880)×8.06406400201132e-05×R²
    0.000191749999999991×8.06406400201132e-05×6371000²
    0.000191749999999991×8.06406400201132e-05×40589641000000     		ar = 1149823.3497031m²