Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 28531 / 4461
↖ ↑ ↗
← N 78.391489°
E133.450928°		 ← 245.82 m → N 78.391489°
E133.461914°		 →
↑
245.86 m
↓
↑
245.86 m
↓
N 78.389278°
E133.450928°		 ← 245.87 m →
60 443 m²		 N 78.389278°
E133.461914°
↙ ↓ ↘

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 28531 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4461 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.870712280273438 y=0.136154174804688 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.870712280273438 × 215)
    floor (0.870712280273438 × 32768)
    floor (28531.5)     		tx = 28531
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.136154174804688 × 215)
    floor (0.136154174804688 × 32768)
    floor (4461.5)     		ty = 4461
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 28531 / 4461 ti = "15/28531/4461"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/28531/4461.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28531 ÷ 215
    28531 ÷ 32768     		x = 0.870697021484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4461 ÷ 215
    4461 ÷ 32768     		y = 0.136138916015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.870697021484375 × 2 - 1) × π
    0.74139404296875 × 3.1415926535     		Λ = 2.32915808
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.136138916015625 × 2 - 1) × π
    0.72772216796875 × 3.1415926535     		Φ = 2.28620661667972
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.32915808} λ = 2.32915808}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.28620661667972))-π/2
    2×atan(9.83754921650795)-π/2
    2×1.46949295899066-π/2
    2.93898591798132-1.57079632675     		φ = 1.36818959
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.32915808} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 133.450928°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36818959 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.391489°
  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 28531 KachelY 4461 2.32915808 1.36818959 133.450928 78.391489
    Oben rechts KachelX + 1 28532 KachelY 4461 2.32934983 1.36818959 133.461914 78.391489
    Unten links KachelX 28531 KachelY + 1 4462 2.32915808 1.36815100 133.450928 78.389278
    Unten rechts KachelX + 1 28532 KachelY + 1 4462 2.32934983 1.36815100 133.461914 78.389278
  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(1.36818959-1.36815100) × R
    3.85900000001715e-05 × 6371000     		dl = 245.856890001093m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36818959-1.36815100) × R
    3.85900000001715e-05 × 6371000     		dr = 245.856890001093m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.32915808-2.32934983) × cos(1.36818959) × R
    0.000191749999999935 × 0.201223428525363 × 6371000     		do = 245.82243830607m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.32915808-2.32934983) × cos(1.36815100) × R
    0.000191749999999935 × 0.201261229031351 × 6371000     		du = 245.868616887855m
  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(1.36818959)-sin(1.36815100))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.201223428525363-0.201261229031351)×R²
    abs(2.32934983-2.32915808)×3.78005059878117e-05×R²
    0.000191749999999935×3.78005059878117e-05×6371000²
    0.000191749999999935×3.78005059878117e-05×40589641000000     		ar = 60442.8168432272m²