Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25531 / 24190
↖ ↑ ↗
← S 64.764759°
E100.491943°		 ← 520.83 m → S 64.764759°
E100.502930°		 →
↑
520.77 m
↓
↑
520.77 m
↓
S 64.769443°
E100.491943°		 ← 520.74 m →
271 206 m²		 S 64.769443°
E100.502930°
↙ ↓ ↘

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 25531 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24190 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.779159545898438 y=0.738235473632812 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.779159545898438 × 215)
    floor (0.779159545898438 × 32768)
    floor (25531.5)     		tx = 25531
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.738235473632812 × 215)
    floor (0.738235473632812 × 32768)
    floor (24190.5)     		ty = 24190
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25531 / 24190 ti = "15/25531/24190"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25531/24190.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25531 ÷ 215
    25531 ÷ 32768     		x = 0.779144287109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24190 ÷ 215
    24190 ÷ 32768     		y = 0.73822021484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.779144287109375 × 2 - 1) × π
    0.55828857421875 × 3.1415926535     		Λ = 1.75391528
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.73822021484375 × 2 - 1) × π
    -0.4764404296875 × 3.1415926535     		Φ = -1.49678175373663
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.75391528} λ = 1.75391528}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.49678175373663))-π/2
    2×atan(0.223849404684818)-π/2
    2×0.220219019678137-π/2
    0.440438039356274-1.57079632675     		φ = -1.13035829
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.75391528} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.491943°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13035829 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.764759°
  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 25531 KachelY 24190 1.75391528 -1.13035829 100.491943 -64.764759
    Oben rechts KachelX + 1 25532 KachelY 24190 1.75410703 -1.13035829 100.502930 -64.764759
    Unten links KachelX 25531 KachelY + 1 24191 1.75391528 -1.13044003 100.491943 -64.769443
    Unten rechts KachelX + 1 25532 KachelY + 1 24191 1.75410703 -1.13044003 100.502930 -64.769443
  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(-1.13035829--1.13044003) × R
    8.17399999999413e-05 × 6371000     		dl = 520.765539999626m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13035829--1.13044003) × R
    8.17399999999413e-05 × 6371000     		dr = 520.765539999626m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.75391528-1.75410703) × cos(-1.13035829) × R
    0.000191749999999935 × 0.42633573870823 × 6371000     		do = 520.828472083542m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.75391528-1.75410703) × cos(-1.13044003) × R
    0.000191749999999935 × 0.426261798141007 × 6371000     		du = 520.738143384455m
  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(-1.13035829)-sin(-1.13044003))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.42633573870823-0.426261798141007)×R²
    abs(1.75410703-1.75391528)×7.3940567223485e-05×R²
    0.000191749999999935×7.3940567223485e-05×6371000²
    0.000191749999999935×7.3940567223485e-05×40589641000000     		ar = 271206.000625611m²