Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 24165 / 25428
↖ ↑ ↗
← S 69.975493°
E 85.484619°		 ← 418.32 m → S 69.975493°
E 85.495605°		 →
↑
418.26 m
↓
↑
418.26 m
↓
S 69.979254°
E 85.484619°		 ← 418.24 m →
174 948 m²		 S 69.979254°
E 85.495605°
↙ ↓ ↘

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 24165 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25428 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.737472534179688 y=0.776016235351562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.737472534179688 × 215)
    floor (0.737472534179688 × 32768)
    floor (24165.5)     		tx = 24165
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.776016235351562 × 215)
    floor (0.776016235351562 × 32768)
    floor (25428.5)     		ty = 25428
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 24165 / 25428 ti = "15/24165/25428"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/24165/25428.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24165 ÷ 215
    24165 ÷ 32768     		x = 0.737457275390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25428 ÷ 215
    25428 ÷ 32768     		y = 0.7760009765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.737457275390625 × 2 - 1) × π
    0.47491455078125 × 3.1415926535     		Λ = 1.49198806
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7760009765625 × 2 - 1) × π
    -0.552001953125 × 3.1415926535     		Φ = -1.73416528065515
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.49198806} λ = 1.49198806}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.73416528065515))-π/2
    2×atan(0.17654750641704)-π/2
    2×0.174746793175566-π/2
    0.349493586351132-1.57079632675     		φ = -1.22130274
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.49198806} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 85.484619°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22130274 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.975493°
  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 24165 KachelY 25428 1.49198806 -1.22130274 85.484619 -69.975493
    Oben rechts KachelX + 1 24166 KachelY 25428 1.49217981 -1.22130274 85.495605 -69.975493
    Unten links KachelX 24165 KachelY + 1 25429 1.49198806 -1.22136839 85.484619 -69.979254
    Unten rechts KachelX + 1 24166 KachelY + 1 25429 1.49217981 -1.22136839 85.495605 -69.979254
  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(-1.22130274--1.22136839) × R
    6.56500000000282e-05 × 6371000     		dl = 418.25615000018m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22130274--1.22136839) × R
    6.56500000000282e-05 × 6371000     		dr = 418.25615000018m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.49198806-1.49217981) × cos(-1.22130274) × R
    0.000191750000000157 × 0.342422052760671 × 6371000     		do = 418.316219718349m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.49198806-1.49217981) × cos(-1.22136839) × R
    0.000191750000000157 × 0.342360370812129 × 6371000     		du = 418.240866628994m
  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(-1.22130274)-sin(-1.22136839))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.342422052760671-0.342360370812129)×R²
    abs(1.49217981-1.49198806)×6.16819485418918e-05×R²
    0.000191750000000157×6.16819485418918e-05×6371000²
    0.000191750000000157×6.16819485418918e-05×40589641000000     		ar = 174947.573158454m²