Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25250 / 24474
↖ ↑ ↗
← S 66.062633°
E 97.404785°		 ← 495.67 m → S 66.062633°
E 97.415772°		 →
↑
495.60 m
↓
↑
495.60 m
↓
S 66.067090°
E 97.404785°		 ← 495.58 m →
245 630 m²		 S 66.067090°
E 97.415772°
↙ ↓ ↘

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 25250 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24474 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.770584106445312 y=0.746902465820312 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.770584106445312 × 215)
    floor (0.770584106445312 × 32768)
    floor (25250.5)     		tx = 25250
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.746902465820312 × 215)
    floor (0.746902465820312 × 32768)
    floor (24474.5)     		ty = 24474
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25250 / 24474 ti = "15/25250/24474"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25250/24474.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25250 ÷ 215
    25250 ÷ 32768     		x = 0.77056884765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24474 ÷ 215
    24474 ÷ 32768     		y = 0.74688720703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.77056884765625 × 2 - 1) × π
    0.5411376953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.70003421
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.74688720703125 × 2 - 1) × π
    -0.4937744140625 × 3.1415926535     		Φ = -1.55123807170502
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.70003421} λ = 1.70003421}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.55123807170502))-π/2
    2×atan(0.211985358217923)-π/2
    2×0.208892934915414-π/2
    0.417785869830828-1.57079632675     		φ = -1.15301046
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.70003421} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 97.404785°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15301046 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.062633°
  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 25250 KachelY 24474 1.70003421 -1.15301046 97.404785 -66.062633
    Oben rechts KachelX + 1 25251 KachelY 24474 1.70022596 -1.15301046 97.415772 -66.062633
    Unten links KachelX 25250 KachelY + 1 24475 1.70003421 -1.15308825 97.404785 -66.067090
    Unten rechts KachelX + 1 25251 KachelY + 1 24475 1.70022596 -1.15308825 97.415772 -66.067090
  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(-1.15301046--1.15308825) × R
    7.77899999999665e-05 × 6371000     		dl = 495.600089999787m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15301046--1.15308825) × R
    7.77899999999665e-05 × 6371000     		dr = 495.600089999787m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.70003421-1.70022596) × cos(-1.15301046) × R
    0.000191749999999935 × 0.405737754670342 × 6371000     		do = 495.665166311992m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.70003421-1.70022596) × cos(-1.15308825) × R
    0.000191749999999935 × 0.405666654196684 × 6371000     		du = 495.578307182678m
  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(-1.15301046)-sin(-1.15308825))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.405737754670342-0.405666654196684)×R²
    abs(1.70022596-1.70003421)×7.11004736580478e-05×R²
    0.000191749999999935×7.11004736580478e-05×6371000²
    0.000191749999999935×7.11004736580478e-05×40589641000000     		ar = 245630.177461357m²