Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 24093 / 25533
↖ ↑ ↗
← S 70.366783°
E 84.693604°		 ← 410.45 m → S 70.366783°
E 84.704590°		 →
↑
410.42 m
↓
↑
410.42 m
↓
S 70.370474°
E 84.693604°		 ← 410.37 m →
168 440 m²		 S 70.370474°
E 84.704590°
↙ ↓ ↘

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 24093 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25533 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.735275268554688 y=0.779220581054688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.735275268554688 × 215)
    floor (0.735275268554688 × 32768)
    floor (24093.5)     		tx = 24093
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.779220581054688 × 215)
    floor (0.779220581054688 × 32768)
    floor (25533.5)     		ty = 25533
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 24093 / 25533 ti = "15/24093/25533"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/24093/25533.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24093 ÷ 215
    24093 ÷ 32768     		x = 0.735260009765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25533 ÷ 215
    25533 ÷ 32768     		y = 0.779205322265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.735260009765625 × 2 - 1) × π
    0.47052001953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.47818224
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.779205322265625 × 2 - 1) × π
    -0.55841064453125 × 3.1415926535     		Φ = -1.75429877849558
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.47818224} λ = 1.47818224}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.75429877849558))-π/2
    2×atan(0.173028531088468)-π/2
    2×0.17133214147002-π/2
    0.34266428294004-1.57079632675     		φ = -1.22813204
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.47818224} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 84.693604°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22813204 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.366783°
  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 24093 KachelY 25533 1.47818224 -1.22813204 84.693604 -70.366783
    Oben rechts KachelX + 1 24094 KachelY 25533 1.47837398 -1.22813204 84.704590 -70.366783
    Unten links KachelX 24093 KachelY + 1 25534 1.47818224 -1.22819646 84.693604 -70.370474
    Unten rechts KachelX + 1 24094 KachelY + 1 25534 1.47837398 -1.22819646 84.704590 -70.370474
  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(-1.22813204--1.22819646) × R
    6.4419999999954e-05 × 6371000     		dl = 410.419819999707m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22813204--1.22819646) × R
    6.4419999999954e-05 × 6371000     		dr = 410.419819999707m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.47818224-1.47837398) × cos(-1.22813204) × R
    0.000191739999999996 × 0.3359976743597 × 6371000     		do = 410.446540494685m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.47818224-1.47837398) × cos(-1.22819646) × R
    0.000191739999999996 × 0.335936998859996 × 6371000     		du = 410.37242078837m
  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(-1.22813204)-sin(-1.22819646))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.3359976743597-0.335936998859996)×R²
    abs(1.47837398-1.47818224)×6.06754997034553e-05×R²
    0.000191739999999996×6.06754997034553e-05×6371000²
    0.000191739999999996×6.06754997034553e-05×40589641000000     		ar = 168440.185229996m²