Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25416 / 24104
↖ ↑ ↗
← S 64.358931°
E 99.228516°		 ← 528.64 m → S 64.358931°
E 99.239502°		 →
↑
528.60 m
↓
↑
528.60 m
↓
S 64.363685°
E 99.228516°		 ← 528.55 m →
279 417 m²		 S 64.363685°
E 99.239502°
↙ ↓ ↘

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 25416 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24104 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.775650024414062 y=0.735610961914062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.775650024414062 × 215)
    floor (0.775650024414062 × 32768)
    floor (25416.5)     		tx = 25416
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.735610961914062 × 215)
    floor (0.735610961914062 × 32768)
    floor (24104.5)     		ty = 24104
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25416 / 24104 ti = "15/25416/24104"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25416/24104.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25416 ÷ 215
    25416 ÷ 32768     		x = 0.775634765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24104 ÷ 215
    24104 ÷ 32768     		y = 0.735595703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.775634765625 × 2 - 1) × π
    0.55126953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.73186431
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.735595703125 × 2 - 1) × π
    -0.47119140625 × 3.1415926535     		Φ = -1.48029146026733
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.73186431} λ = 1.73186431}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.48029146026733))-π/2
    2×atan(0.227571350710169)-π/2
    2×0.223760539083422-π/2
    0.447521078166845-1.57079632675     		φ = -1.12327525
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.73186431} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 99.228516°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.12327525 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.358931°
  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 25416 KachelY 24104 1.73186431 -1.12327525 99.228516 -64.358931
    Oben rechts KachelX + 1 25417 KachelY 24104 1.73205606 -1.12327525 99.239502 -64.358931
    Unten links KachelX 25416 KachelY + 1 24105 1.73186431 -1.12335822 99.228516 -64.363685
    Unten rechts KachelX + 1 25417 KachelY + 1 24105 1.73205606 -1.12335822 99.239502 -64.363685
  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(-1.12327525--1.12335822) × R
    8.29700000000155e-05 × 6371000     		dl = 528.601870000099m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.12327525--1.12335822) × R
    8.29700000000155e-05 × 6371000     		dr = 528.601870000099m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.73186431-1.73205606) × cos(-1.12327525) × R
    0.000191749999999935 × 0.43273206073632 × 6371000     		do = 528.642470128694m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.73186431-1.73205606) × cos(-1.12335822) × R
    0.000191749999999935 × 0.432657259918413 × 6371000     		du = 528.551090513605m
  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(-1.12327525)-sin(-1.12335822))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.43273206073632-0.432657259918413)×R²
    abs(1.73205606-1.73186431)×7.48008179077275e-05×R²
    0.000191749999999935×7.48008179077275e-05×6371000²
    0.000191749999999935×7.48008179077275e-05×40589641000000     		ar = 279417.246714532m²