Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 19381 / 14495
↖ ↑ ↗
← N 20.313721°
E 32.926025°		 ← 1 145.66 m → N 20.313721°
E 32.937012°		 →
↑
1 145.63 m
↓
↑
1 145.63 m
↓
N 20.303418°
E 32.926025°		 ← 1 145.74 m →
1 312 550 m²		 N 20.303418°
E 32.937012°
↙ ↓ ↘

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 19381 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14495 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.591476440429688 y=0.442367553710938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.591476440429688 × 215)
    floor (0.591476440429688 × 32768)
    floor (19381.5)     		tx = 19381
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.442367553710938 × 215)
    floor (0.442367553710938 × 32768)
    floor (14495.5)     		ty = 14495
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 19381 / 14495 ti = "15/19381/14495"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/19381/14495.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 19381 ÷ 215
    19381 ÷ 32768     		x = 0.591461181640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14495 ÷ 215
    14495 ÷ 32768     		y = 0.442352294921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.591461181640625 × 2 - 1) × π
    0.18292236328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.57466755
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.442352294921875 × 2 - 1) × π
    0.11529541015625 × 3.1415926535     		Φ = 0.362211213529144
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.57466755} λ = 0.57466755}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.362211213529144))-π/2
    2×atan(1.43650231864494)-π/2
    2×0.962668819944528-π/2
    1.92533763988906-1.57079632675     		φ = 0.35454131
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.57466755} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 32.926025°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.35454131 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.313721°
  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 19381 KachelY 14495 0.57466755 0.35454131 32.926025 20.313721
    Oben rechts KachelX + 1 19382 KachelY 14495 0.57485930 0.35454131 32.937012 20.313721
    Unten links KachelX 19381 KachelY + 1 14496 0.57466755 0.35436149 32.926025 20.303418
    Unten rechts KachelX + 1 19382 KachelY + 1 14496 0.57485930 0.35436149 32.937012 20.303418
  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(0.35454131-0.35436149) × R
    0.000179819999999997 × 6371000     		dl = 1145.63321999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.35454131-0.35436149) × R
    0.000179819999999997 × 6371000     		dr = 1145.63321999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.57466755-0.57485930) × cos(0.35454131) × R
    0.000191749999999935 × 0.937805826399613 × 6371000     		do = 1145.66040640807m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.57466755-0.57485930) × cos(0.35436149) × R
    0.000191749999999935 × 0.93786823759148 × 6371000     		du = 1145.73665036969m
  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(0.35454131)-sin(0.35436149))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.937805826399613-0.93786823759148)×R²
    abs(0.57485930-0.57466755)×6.24111918667847e-05×R²
    0.000191749999999935×6.24111918667847e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.24111918667847e-05×40589641000000     		ar = 1312550.29776435m²