Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 27049 / 25068
↖ ↑ ↗
← S 68.576441°
E117.169190°		 ← 446.22 m → S 68.576441°
E117.180176°		 →
↑
446.16 m
↓
↑
446.16 m
↓
S 68.580453°
E117.169190°		 ← 446.14 m →
199 066 m²		 S 68.580453°
E117.180176°
↙ ↓ ↘

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 27049 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25068 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.825485229492188 y=0.765029907226562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.825485229492188 × 215)
    floor (0.825485229492188 × 32768)
    floor (27049.5)     		tx = 27049
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.765029907226562 × 215)
    floor (0.765029907226562 × 32768)
    floor (25068.5)     		ty = 25068
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 27049 / 25068 ti = "15/27049/25068"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/27049/25068.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27049 ÷ 215
    27049 ÷ 32768     		x = 0.825469970703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25068 ÷ 215
    25068 ÷ 32768     		y = 0.7650146484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.825469970703125 × 2 - 1) × π
    0.65093994140625 × 3.1415926535     		Λ = 2.04498814
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7650146484375 × 2 - 1) × π
    -0.530029296875 × 3.1415926535     		Φ = -1.66513614520227
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.04498814} λ = 2.04498814}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.66513614520227))-π/2
    2×atan(0.189164902334877)-π/2
    2×0.186955822210138-π/2
    0.373911644420276-1.57079632675     		φ = -1.19688468
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.04498814} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.169190°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19688468 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.576441°
  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 27049 KachelY 25068 2.04498814 -1.19688468 117.169190 -68.576441
    Oben rechts KachelX + 1 27050 KachelY 25068 2.04517989 -1.19688468 117.180176 -68.576441
    Unten links KachelX 27049 KachelY + 1 25069 2.04498814 -1.19695471 117.169190 -68.580453
    Unten rechts KachelX + 1 27050 KachelY + 1 25069 2.04517989 -1.19695471 117.180176 -68.580453
  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(-1.19688468--1.19695471) × R
    7.00300000000542e-05 × 6371000     		dl = 446.161130000345m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19688468--1.19695471) × R
    7.00300000000542e-05 × 6371000     		dr = 446.161130000345m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.04498814-2.04517989) × cos(-1.19688468) × R
    0.000191749999999935 × 0.365259591406087 × 6371000     		do = 446.215453300487m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.04498814-2.04517989) × cos(-1.19695471) × R
    0.000191749999999935 × 0.365194399183993 × 6371000     		du = 446.135811923182m
  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(-1.19688468)-sin(-1.19695471))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.365259591406087-0.365194399183993)×R²
    abs(2.04517989-2.04498814)×6.51922220942236e-05×R²
    0.000191749999999935×6.51922220942236e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.51922220942236e-05×40589641000000     		ar = 199066.224505882m²