Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25364 / 24477
↖ ↑ ↗
← S 66.076002°
E 98.657226°		 ← 495.40 m → S 66.076002°
E 98.668213°		 →
↑
495.35 m
↓
↑
495.35 m
↓
S 66.080457°
E 98.657226°		 ← 495.32 m →
245 375 m²		 S 66.080457°
E 98.668213°
↙ ↓ ↘

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 25364 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24477 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.774063110351562 y=0.746994018554688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.774063110351562 × 215)
    floor (0.774063110351562 × 32768)
    floor (25364.5)     		tx = 25364
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.746994018554688 × 215)
    floor (0.746994018554688 × 32768)
    floor (24477.5)     		ty = 24477
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25364 / 24477 ti = "15/25364/24477"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25364/24477.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25364 ÷ 215
    25364 ÷ 32768     		x = 0.7740478515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24477 ÷ 215
    24477 ÷ 32768     		y = 0.746978759765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7740478515625 × 2 - 1) × π
    0.548095703125 × 3.1415926535     		Λ = 1.72189343
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.746978759765625 × 2 - 1) × π
    -0.49395751953125 × 3.1415926535     		Φ = -1.55181331450046
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.72189343} λ = 1.72189343}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.55181331450046))-π/2
    2×atan(0.211863450234576)-π/2
    2×0.208776266728333-π/2
    0.417552533456666-1.57079632675     		φ = -1.15324379
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.72189343} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.657226°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15324379 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.076002°
  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 25364 KachelY 24477 1.72189343 -1.15324379 98.657226 -66.076002
    Oben rechts KachelX + 1 25365 KachelY 24477 1.72208518 -1.15324379 98.668213 -66.076002
    Unten links KachelX 25364 KachelY + 1 24478 1.72189343 -1.15332154 98.657226 -66.080457
    Unten rechts KachelX + 1 25365 KachelY + 1 24478 1.72208518 -1.15332154 98.668213 -66.080457
  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(-1.15324379--1.15332154) × R
    7.77499999999876e-05 × 6371000     		dl = 495.345249999921m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15324379--1.15332154) × R
    7.77499999999876e-05 × 6371000     		dr = 495.345249999921m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.72189343-1.72208518) × cos(-1.15324379) × R
    0.000191750000000157 × 0.405524482448753 × 6371000     		do = 495.404624595738m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.72189343-1.72208518) × cos(-1.15332154) × R
    0.000191750000000157 × 0.405453411177863 × 6371000     		du = 495.317801141672m
  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(-1.15324379)-sin(-1.15332154))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.405524482448753-0.405453411177863)×R²
    abs(1.72208518-1.72189343)×7.10712708893446e-05×R²
    0.000191750000000157×7.10712708893446e-05×6371000²
    0.000191750000000157×7.10712708893446e-05×40589641000000     		ar = 245374.823951944m²