Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25319 / 24550
↖ ↑ ↗
← S 66.399160°
E 98.162842°		 ← 489.10 m → S 66.399160°
E 98.173828°		 →
↑
489.04 m
↓
↑
489.04 m
↓
S 66.403558°
E 98.162842°		 ← 489.01 m →
239 167 m²		 S 66.403558°
E 98.173828°
↙ ↓ ↘

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 25319 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24550 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.772689819335938 y=0.749221801757812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.772689819335938 × 215)
    floor (0.772689819335938 × 32768)
    floor (25319.5)     		tx = 25319
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.749221801757812 × 215)
    floor (0.749221801757812 × 32768)
    floor (24550.5)     		ty = 24550
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25319 / 24550 ti = "15/25319/24550"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25319/24550.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25319 ÷ 215
    25319 ÷ 32768     		x = 0.772674560546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24550 ÷ 215
    24550 ÷ 32768     		y = 0.74920654296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.772674560546875 × 2 - 1) × π
    0.54534912109375 × 3.1415926535     		Λ = 1.71326479
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.74920654296875 × 2 - 1) × π
    -0.4984130859375 × 3.1415926535     		Φ = -1.56581088918951
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.71326479} λ = 1.71326479}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.56581088918951))-π/2
    2×atan(0.208918534687166)-π/2
    2×0.205956182140278-π/2
    0.411912364280557-1.57079632675     		φ = -1.15888396
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.71326479} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.162842°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15888396 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.399160°
  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 25319 KachelY 24550 1.71326479 -1.15888396 98.162842 -66.399160
    Oben rechts KachelX + 1 25320 KachelY 24550 1.71345654 -1.15888396 98.173828 -66.399160
    Unten links KachelX 25319 KachelY + 1 24551 1.71326479 -1.15896072 98.162842 -66.403558
    Unten rechts KachelX + 1 25320 KachelY + 1 24551 1.71345654 -1.15896072 98.173828 -66.403558
  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(-1.15888396--1.15896072) × R
    7.6760000000009e-05 × 6371000     		dl = 489.037960000058m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15888396--1.15896072) × R
    7.6760000000009e-05 × 6371000     		dr = 489.037960000058m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.71326479-1.71345654) × cos(-1.15888396) × R
    0.000191749999999935 × 0.400362469437675 × 6371000     		do = 489.098506891823m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.71326479-1.71345654) × cos(-1.15896072) × R
    0.000191749999999935 × 0.400292128705758 × 6371000     		du = 489.01257589284m
  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(-1.15888396)-sin(-1.15896072))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.400362469437675-0.400292128705758)×R²
    abs(1.71345654-1.71326479)×7.03407319163629e-05×R²
    0.000191749999999935×7.03407319163629e-05×6371000²
    0.000191749999999935×7.03407319163629e-05×40589641000000     		ar = 239166.72440708m²