Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 19437 / 14267
↖ ↑ ↗
← N 22.644432°
E 33.541260°		 ← 1 127.47 m → N 22.644432°
E 33.552246°		 →
↑
1 127.48 m
↓
↑
1 127.48 m
↓
N 22.634293°
E 33.541260°		 ← 1 127.55 m →
1 271 237 m²		 N 22.634293°
E 33.552246°
↙ ↓ ↘

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 19437 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14267 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.593185424804688 y=0.435409545898438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.593185424804688 × 215)
    floor (0.593185424804688 × 32768)
    floor (19437.5)     		tx = 19437
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.435409545898438 × 215)
    floor (0.435409545898438 × 32768)
    floor (14267.5)     		ty = 14267
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 19437 / 14267 ti = "15/19437/14267"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/19437/14267.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 19437 ÷ 215
    19437 ÷ 32768     		x = 0.593170166015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14267 ÷ 215
    14267 ÷ 32768     		y = 0.435394287109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.593170166015625 × 2 - 1) × π
    0.18634033203125 × 3.1415926535     		Λ = 0.58540542
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.435394287109375 × 2 - 1) × π
    0.12921142578125 × 3.1415926535     		Φ = 0.405929665982636
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58540542} λ = 0.58540542}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.405929665982636))-π/2
    2×atan(1.50069699869729)-π/2
    2×0.983008115413489-π/2
    1.96601623082698-1.57079632675     		φ = 0.39521990
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58540542} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.541260°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.39521990 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 22.644432°
  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 19437 KachelY 14267 0.58540542 0.39521990 33.541260 22.644432
    Oben rechts KachelX + 1 19438 KachelY 14267 0.58559717 0.39521990 33.552246 22.644432
    Unten links KachelX 19437 KachelY + 1 14268 0.58540542 0.39504293 33.541260 22.634293
    Unten rechts KachelX + 1 19438 KachelY + 1 14268 0.58559717 0.39504293 33.552246 22.634293
  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(0.39521990-0.39504293) × R
    0.000176969999999999 × 6371000     		dl = 1127.47586999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.39521990-0.39504293) × R
    0.000176969999999999 × 6371000     		dr = 1127.47586999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58540542-0.58559717) × cos(0.39521990) × R
    0.000191750000000046 × 0.922911922726865 × 6371000     		do = 1127.46542909638m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58540542-0.58559717) × cos(0.39504293) × R
    0.000191750000000046 × 0.922980043697042 × 6371000     		du = 1127.54864834729m
  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(0.39521990)-sin(0.39504293))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.922911922726865-0.922980043697042)×R²
    abs(0.58559717-0.58540542)×6.81209701776098e-05×R²
    0.000191750000000046×6.81209701776098e-05×6371000²
    0.000191750000000046×6.81209701776098e-05×40589641000000     		ar = 1271236.9827318m²