Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18833 / 13903
↖ ↑ ↗
← N 26.283565°
E 26.905518°		 ← 1 095.34 m → N 26.283565°
E 26.916504°		 →
↑
1 095.37 m
↓
↑
1 095.37 m
↓
N 26.273714°
E 26.905518°		 ← 1 095.43 m →
1 199 847 m²		 N 26.273714°
E 26.916504°
↙ ↓ ↘

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 18833 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13903 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.574752807617188 y=0.424301147460938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.574752807617188 × 215)
    floor (0.574752807617188 × 32768)
    floor (18833.5)     		tx = 18833
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.424301147460938 × 215)
    floor (0.424301147460938 × 32768)
    floor (13903.5)     		ty = 13903
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18833 / 13903 ti = "15/18833/13903"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18833/13903.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18833 ÷ 215
    18833 ÷ 32768     		x = 0.574737548828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13903 ÷ 215
    13903 ÷ 32768     		y = 0.424285888671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.574737548828125 × 2 - 1) × π
    0.14947509765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.46958987
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.424285888671875 × 2 - 1) × π
    0.15142822265625 × 3.1415926535     		Φ = 0.475725791829437
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.46958987} λ = 0.46958987}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.475725791829437))-π/2
    2×atan(1.60918170468428)-π/2
    2×1.01476553700855-π/2
    2.0295310740171-1.57079632675     		φ = 0.45873475
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.46958987} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.905518°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.45873475 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 26.283565°
  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 18833 KachelY 13903 0.46958987 0.45873475 26.905518 26.283565
    Oben rechts KachelX + 1 18834 KachelY 13903 0.46978162 0.45873475 26.916504 26.283565
    Unten links KachelX 18833 KachelY + 1 13904 0.46958987 0.45856282 26.905518 26.273714
    Unten rechts KachelX + 1 18834 KachelY + 1 13904 0.46978162 0.45856282 26.916504 26.273714
  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(0.45873475-0.45856282) × R
    0.000171930000000042 × 6371000     		dl = 1095.36603000027m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.45873475-0.45856282) × R
    0.000171930000000042 × 6371000     		dr = 1095.36603000027m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.46958987-0.46978162) × cos(0.45873475) × R
    0.000191749999999991 × 0.896613485491882 × 6371000     		do = 1095.33822595613m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.46958987-0.46978162) × cos(0.45856282) × R
    0.000191749999999991 × 0.896689605254309 × 6371000     		du = 1095.43121684562m
  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(0.45873475)-sin(0.45856282))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.896613485491882-0.896689605254309)×R²
    abs(0.46978162-0.46958987)×7.61197624272736e-05×R²
    0.000191749999999991×7.61197624272736e-05×6371000²
    0.000191749999999991×7.61197624272736e-05×40589641000000     		ar = 1199847.21655935m²