Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 19732 / 20963
↖ ↑ ↗
← S 44.863656°
E 36.782227°		 ← 865.88 m → S 44.863656°
E 36.793213°		 →
↑
865.82 m
↓
↑
865.82 m
↓
S 44.871443°
E 36.782227°		 ← 865.77 m →
749 647 m²		 S 44.871443°
E 36.793213°
↙ ↓ ↘

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 19732 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 20963 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.602188110351562 y=0.639755249023438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.602188110351562 × 215)
    floor (0.602188110351562 × 32768)
    floor (19732.5)     		tx = 19732
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.639755249023438 × 215)
    floor (0.639755249023438 × 32768)
    floor (20963.5)     		ty = 20963
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 19732 / 20963 ti = "15/19732/20963"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/19732/20963.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 19732 ÷ 215
    19732 ÷ 32768     		x = 0.6021728515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 20963 ÷ 215
    20963 ÷ 32768     		y = 0.639739990234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.6021728515625 × 2 - 1) × π
    0.204345703125 × 3.1415926535     		Λ = 0.64197096
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.639739990234375 × 2 - 1) × π
    -0.27947998046875 × 3.1415926535     		Φ = -0.878012253440948
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.64197096} λ = 0.64197096}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.878012253440948))-π/2
    2×atan(0.415608214962167)-π/2
    2×0.393888904900116-π/2
    0.787777809800233-1.57079632675     		φ = -0.78301852
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.64197096} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 36.782227°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.78301852 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.863656°
  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 19732 KachelY 20963 0.64197096 -0.78301852 36.782227 -44.863656
    Oben rechts KachelX + 1 19733 KachelY 20963 0.64216271 -0.78301852 36.793213 -44.863656
    Unten links KachelX 19732 KachelY + 1 20964 0.64197096 -0.78315442 36.782227 -44.871443
    Unten rechts KachelX + 1 19733 KachelY + 1 20964 0.64216271 -0.78315442 36.793213 -44.871443
  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(-0.78301852--0.78315442) × R
    0.000135899999999967 × 6371000     		dl = 865.818899999787m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.78301852--0.78315442) × R
    0.000135899999999967 × 6371000     		dr = 865.818899999787m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.64197096-0.64216271) × cos(-0.78301852) × R
    0.000191750000000046 × 0.708787439514826 × 6371000     		do = 865.88255601852m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.64197096-0.64216271) × cos(-0.78315442) × R
    0.000191750000000046 × 0.708691566103956 × 6371000     		du = 865.76543329677m
  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(-0.78301852)-sin(-0.78315442))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.708787439514826-0.708691566103956)×R²
    abs(0.64216271-0.64197096)×9.58734108698067e-05×R²
    0.000191750000000046×9.58734108698067e-05×6371000²
    0.000191750000000046×9.58734108698067e-05×40589641000000     		ar = 749646.779801444m²