Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 19415 / 14593
↖ ↑ ↗
← N 19.300775°
E 33.299560°		 ← 1 152.98 m → N 19.300775°
E 33.310547°		 →
↑
1 153.02 m
↓
↑
1 153.02 m
↓
N 19.290405°
E 33.299560°		 ← 1 153.05 m →
1 329 454 m²		 N 19.290405°
E 33.310547°
↙ ↓ ↘

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 19415 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14593 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.592514038085938 y=0.445358276367188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.592514038085938 × 215)
    floor (0.592514038085938 × 32768)
    floor (19415.5)     		tx = 19415
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.445358276367188 × 215)
    floor (0.445358276367188 × 32768)
    floor (14593.5)     		ty = 14593
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 19415 / 14593 ti = "15/19415/14593"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/19415/14593.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 19415 ÷ 215
    19415 ÷ 32768     		x = 0.592498779296875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14593 ÷ 215
    14593 ÷ 32768     		y = 0.445343017578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.592498779296875 × 2 - 1) × π
    0.18499755859375 × 3.1415926535     		Λ = 0.58118697
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.445343017578125 × 2 - 1) × π
    0.10931396484375 × 3.1415926535     		Φ = 0.343419948878082
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58118697} λ = 0.58118697}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.343419948878082))-π/2
    2×atan(1.40976066504288)-π/2
    2×0.953829197841453-π/2
    1.90765839568291-1.57079632675     		φ = 0.33686207
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58118697} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.299560°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.33686207 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.300775°
  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 19415 KachelY 14593 0.58118697 0.33686207 33.299560 19.300775
    Oben rechts KachelX + 1 19416 KachelY 14593 0.58137872 0.33686207 33.310547 19.300775
    Unten links KachelX 19415 KachelY + 1 14594 0.58118697 0.33668109 33.299560 19.290405
    Unten rechts KachelX + 1 19416 KachelY + 1 14594 0.58137872 0.33668109 33.310547 19.290405
  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(0.33686207-0.33668109) × R
    0.000180979999999997 × 6371000     		dl = 1153.02357999998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.33686207-0.33668109) × R
    0.000180979999999997 × 6371000     		dr = 1153.02357999998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58118697-0.58137872) × cos(0.33686207) × R
    0.000191750000000046 × 0.943796481499599 × 6371000     		do = 1152.97882581209m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58118697-0.58137872) × cos(0.33668109) × R
    0.000191750000000046 × 0.943856284847703 × 6371000     		du = 1153.05188392941m
  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(0.33686207)-sin(0.33668109))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.943796481499599-0.943856284847703)×R²
    abs(0.58137872-0.58118697)×5.98033481039595e-05×R²
    0.000191750000000046×5.98033481039595e-05×6371000²
    0.000191750000000046×5.98033481039595e-05×40589641000000     		ar = 1329453.89589679m²