Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 19048 / 14632
↖ ↑ ↗
← N 18.895893°
E 29.267578°		 ← 1 155.80 m → N 18.895893°
E 29.278564°		 →
↑
1 155.83 m
↓
↑
1 155.83 m
↓
N 18.885498°
E 29.267578°		 ← 1 155.88 m →
1 335 950 m²		 N 18.885498°
E 29.278564°
↙ ↓ ↘

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 19048 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14632 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.581314086914062 y=0.446548461914062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.581314086914062 × 215)
    floor (0.581314086914062 × 32768)
    floor (19048.5)     		tx = 19048
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.446548461914062 × 215)
    floor (0.446548461914062 × 32768)
    floor (14632.5)     		ty = 14632
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 19048 / 14632 ti = "15/19048/14632"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/19048/14632.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 19048 ÷ 215
    19048 ÷ 32768     		x = 0.581298828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14632 ÷ 215
    14632 ÷ 32768     		y = 0.446533203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.581298828125 × 2 - 1) × π
    0.16259765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.51081560
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.446533203125 × 2 - 1) × π
    0.10693359375 × 3.1415926535     		Φ = 0.335941792537354
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51081560} λ = 0.51081560}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.335941792537354))-π/2
    2×atan(1.39925757520742)-π/2
    2×0.950295933525351-π/2
    1.9005918670507-1.57079632675     		φ = 0.32979554
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51081560} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.267578°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.32979554 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 18.895893°
  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 19048 KachelY 14632 0.51081560 0.32979554 29.267578 18.895893
    Oben rechts KachelX + 1 19049 KachelY 14632 0.51100735 0.32979554 29.278564 18.895893
    Unten links KachelX 19048 KachelY + 1 14633 0.51081560 0.32961412 29.267578 18.885498
    Unten rechts KachelX + 1 19049 KachelY + 1 14633 0.51100735 0.32961412 29.278564 18.885498
  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(0.32979554-0.32961412) × R
    0.000181419999999988 × 6371000     		dl = 1155.82681999992m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.32979554-0.32961412) × R
    0.000181419999999988 × 6371000     		dr = 1155.82681999992m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51081560-0.51100735) × cos(0.32979554) × R
    0.000191749999999935 × 0.946108577591385 × 6371000     		do = 1155.80337314691m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51081560-0.51100735) × cos(0.32961412) × R
    0.000191749999999935 × 0.946167314814633 × 6371000     		du = 1155.87512884427m
  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(0.32979554)-sin(0.32961412))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.946108577591385-0.946167314814633)×R²
    abs(0.51100735-0.51081560)×5.87372232477845e-05×R²
    0.000191749999999935×5.87372232477845e-05×6371000²
    0.000191749999999935×5.87372232477845e-05×40589641000000     		ar = 1335950.00957359m²