Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 24318 / 25419
↖ ↑ ↗
← S 69.941607°
E 87.165528°		 ← 418.97 m → S 69.941607°
E 87.176513°		 →
↑
418.96 m
↓
↑
418.96 m
↓
S 69.945375°
E 87.165528°		 ← 418.90 m →
175 516 m²		 S 69.945375°
E 87.176513°
↙ ↓ ↘

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 24318 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25419 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.742141723632812 y=0.775741577148438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.742141723632812 × 215)
    floor (0.742141723632812 × 32768)
    floor (24318.5)     		tx = 24318
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.775741577148438 × 215)
    floor (0.775741577148438 × 32768)
    floor (25419.5)     		ty = 25419
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 24318 / 25419 ti = "15/24318/25419"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/24318/25419.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24318 ÷ 215
    24318 ÷ 32768     		x = 0.74212646484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25419 ÷ 215
    25419 ÷ 32768     		y = 0.775726318359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.74212646484375 × 2 - 1) × π
    0.4842529296875 × 3.1415926535     		Λ = 1.52132545
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.775726318359375 × 2 - 1) × π
    -0.55145263671875 × 3.1415926535     		Φ = -1.73243955226883
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.52132545} λ = 1.52132545}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.73243955226883))-π/2
    2×atan(0.176852442503149)-π/2
    2×0.175042496548447-π/2
    0.350084993096893-1.57079632675     		φ = -1.22071133
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.52132545} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 87.165528°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22071133 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.941607°
  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 24318 KachelY 25419 1.52132545 -1.22071133 87.165528 -69.941607
    Oben rechts KachelX + 1 24319 KachelY 25419 1.52151719 -1.22071133 87.176513 -69.941607
    Unten links KachelX 24318 KachelY + 1 25420 1.52132545 -1.22077709 87.165528 -69.945375
    Unten rechts KachelX + 1 24319 KachelY + 1 25420 1.52151719 -1.22077709 87.176513 -69.945375
  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(-1.22071133--1.22077709) × R
    6.57599999998038e-05 × 6371000     		dl = 418.95695999875m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22071133--1.22077709) × R
    6.57599999998038e-05 × 6371000     		dr = 418.95695999875m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.52132545-1.52151719) × cos(-1.22071133) × R
    0.000191739999999996 × 0.342977649886536 × 6371000     		do = 418.973107868066m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.52132545-1.52151719) × cos(-1.22077709) × R
    0.000191739999999996 × 0.342915877912213 × 6371000     		du = 418.897648735177m
  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(-1.22071133)-sin(-1.22077709))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.342977649886536-0.342915877912213)×R²
    abs(1.52151719-1.52132545)×6.17719743221112e-05×R²
    0.000191739999999996×6.17719743221112e-05×6371000²
    0.000191739999999996×6.17719743221112e-05×40589641000000     		ar = 175515.89259261m²