Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 27244 / 25324
↖ ↑ ↗
← S 69.580564°
E119.311523°		 ← 426.22 m → S 69.580564°
E119.322510°		 →
↑
426.16 m
↓
↑
426.16 m
↓
S 69.584396°
E119.311523°		 ← 426.14 m →
181 619 m²		 S 69.584396°
E119.322510°
↙ ↓ ↘

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 27244 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 25324 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.831436157226562 y=0.772842407226562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.831436157226562 × 215)
    floor (0.831436157226562 × 32768)
    floor (27244.5)     		tx = 27244
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.772842407226562 × 215)
    floor (0.772842407226562 × 32768)
    floor (25324.5)     		ty = 25324
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 27244 / 25324 ti = "15/27244/25324"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/27244/25324.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27244 ÷ 215
    27244 ÷ 32768     		x = 0.8314208984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 25324 ÷ 215
    25324 ÷ 32768     		y = 0.7728271484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8314208984375 × 2 - 1) × π
    0.662841796875 × 3.1415926535     		Λ = 2.08237892
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7728271484375 × 2 - 1) × π
    -0.545654296875 × 3.1415926535     		Φ = -1.71422353041321
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.08237892} λ = 2.08237892}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.71422353041321))-π/2
    2×atan(0.180103511333531)-π/2
    2×0.178193199239641-π/2
    0.356386398479282-1.57079632675     		φ = -1.21440993
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.08237892} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 119.311523°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21440993 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.580564°
  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 27244 KachelY 25324 2.08237892 -1.21440993 119.311523 -69.580564
    Oben rechts KachelX + 1 27245 KachelY 25324 2.08257067 -1.21440993 119.322510 -69.580564
    Unten links KachelX 27244 KachelY + 1 25325 2.08237892 -1.21447682 119.311523 -69.584396
    Unten rechts KachelX + 1 27245 KachelY + 1 25325 2.08257067 -1.21447682 119.322510 -69.584396
  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(-1.21440993--1.21447682) × R
    6.68900000000416e-05 × 6371000     		dl = 426.156190000265m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21440993--1.21447682) × R
    6.68900000000416e-05 × 6371000     		dr = 426.156190000265m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.08237892-2.08257067) × cos(-1.21440993) × R
    0.000191749999999935 × 0.348889980855207 × 6371000     		do = 426.217694544325m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.08237892-2.08257067) × cos(-1.21447682) × R
    0.000191749999999935 × 0.348827293195536 × 6371000     		du = 426.141112838781m
  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(-1.21440993)-sin(-1.21447682))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.348889980855207-0.348827293195536)×R²
    abs(2.08257067-2.08237892)×6.26876596704906e-05×R²
    0.000191749999999935×6.26876596704906e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.26876596704906e-05×40589641000000     		ar = 181618.991001607m²