Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 18845 / 13725
↖ ↑ ↗
← N 28.023500°
E 27.037354°		 ← 1 078.41 m → N 28.023500°
E 27.048340°		 →
↑
1 078.42 m
↓
↑
1 078.42 m
↓
N 28.013801°
E 27.037354°		 ← 1 078.51 m →
1 163 028 m²		 N 28.013801°
E 27.048340°
↙ ↓ ↘

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 18845 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13725 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.575119018554688 y=0.418869018554688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.575119018554688 × 215)
    floor (0.575119018554688 × 32768)
    floor (18845.5)     		tx = 18845
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.418869018554688 × 215)
    floor (0.418869018554688 × 32768)
    floor (13725.5)     		ty = 13725
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 18845 / 13725 ti = "15/18845/13725"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/18845/13725.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 18845 ÷ 215
    18845 ÷ 32768     		x = 0.575103759765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13725 ÷ 215
    13725 ÷ 32768     		y = 0.418853759765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.575103759765625 × 2 - 1) × π
    0.15020751953125 × 3.1415926535     		Λ = 0.47189084
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.418853759765625 × 2 - 1) × π
    0.16229248046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.509856864358917
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47189084} λ = 0.47189084}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.509856864358917))-π/2
    2×atan(1.66505284948138)-π/2
    2×1.02994933528392-π/2
    2.05989867056783-1.57079632675     		φ = 0.48910234
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47189084} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.037354°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.48910234 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.023500°
  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 18845 KachelY 13725 0.47189084 0.48910234 27.037354 28.023500
    Oben rechts KachelX + 1 18846 KachelY 13725 0.47208259 0.48910234 27.048340 28.023500
    Unten links KachelX 18845 KachelY + 1 13726 0.47189084 0.48893307 27.037354 28.013801
    Unten rechts KachelX + 1 18846 KachelY + 1 13726 0.47208259 0.48893307 27.048340 28.013801
  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(0.48910234-0.48893307) × R
    0.000169269999999999 × 6371000     		dl = 1078.41916999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.48910234-0.48893307) × R
    0.000169269999999999 × 6371000     		dr = 1078.41916999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47189084-0.47208259) × cos(0.48910234) × R
    0.000191750000000046 × 0.882754965099155 × 6371000     		do = 1078.40811349777m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47189084-0.47208259) × cos(0.48893307) × R
    0.000191750000000046 × 0.882834481196543 × 6371000     		du = 1078.50525348334m
  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(0.48910234)-sin(0.48893307))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.882754965099155-0.882834481196543)×R²
    abs(0.47208259-0.47189084)×7.95160973886544e-05×R²
    0.000191750000000046×7.95160973886544e-05×6371000²
    0.000191750000000046×7.95160973886544e-05×40589641000000     		ar = 1163028.36426791m²