Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25439 / 24417
↖ ↑ ↗
← S 65.807279°
E 99.481201°		 ← 500.64 m → S 65.807279°
E 99.492187°		 →
↑
500.57 m
↓
↑
500.57 m
↓
S 65.811781°
E 99.481201°		 ← 500.55 m →
250 581 m²		 S 65.811781°
E 99.492187°
↙ ↓ ↘

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 25439 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24417 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.776351928710938 y=0.745162963867188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.776351928710938 × 215)
    floor (0.776351928710938 × 32768)
    floor (25439.5)     		tx = 25439
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.745162963867188 × 215)
    floor (0.745162963867188 × 32768)
    floor (24417.5)     		ty = 24417
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25439 / 24417 ti = "15/25439/24417"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25439/24417.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25439 ÷ 215
    25439 ÷ 32768     		x = 0.776336669921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24417 ÷ 215
    24417 ÷ 32768     		y = 0.745147705078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.776336669921875 × 2 - 1) × π
    0.55267333984375 × 3.1415926535     		Λ = 1.73627450
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.745147705078125 × 2 - 1) × π
    -0.49029541015625 × 3.1415926535     		Φ = -1.54030845859164
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.73627450} λ = 1.73627450}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.54030845859164))-π/2
    2×atan(0.214314983932136)-π/2
    2×0.211121317692479-π/2
    0.422242635384957-1.57079632675     		φ = -1.14855369
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.73627450} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 99.481201°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14855369 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.807279°
  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 25439 KachelY 24417 1.73627450 -1.14855369 99.481201 -65.807279
    Oben rechts KachelX + 1 25440 KachelY 24417 1.73646625 -1.14855369 99.492187 -65.807279
    Unten links KachelX 25439 KachelY + 1 24418 1.73627450 -1.14863226 99.481201 -65.811781
    Unten rechts KachelX + 1 25440 KachelY + 1 24418 1.73646625 -1.14863226 99.492187 -65.811781
  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(-1.14855369--1.14863226) × R
    7.85700000001111e-05 × 6371000     		dl = 500.569470000707m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14855369--1.14863226) × R
    7.85700000001111e-05 × 6371000     		dr = 500.569470000707m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.73627450-1.73646625) × cos(-1.14855369) × R
    0.000191750000000157 × 0.409807152798831 × 6371000     		do = 500.63650279021m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.73627450-1.73646625) × cos(-1.14863226) × R
    0.000191750000000157 × 0.409735482165305 × 6371000     		du = 500.548947131222m
  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(-1.14855369)-sin(-1.14863226))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.409807152798831-0.409735482165305)×R²
    abs(1.73646625-1.73627450)×7.16706335262551e-05×R²
    0.000191750000000157×7.16706335262551e-05×6371000²
    0.000191750000000157×7.16706335262551e-05×40589641000000     		ar = 250581.435148779m²