Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 29910 / 29524
↖ ↑ ↗
← S 80.795827°
E148.601074°		 ← 195.39 m → S 80.795827°
E148.612060°		 →
↑
195.40 m
↓
↑
195.40 m
↓
S 80.797585°
E148.601074°		 ← 195.36 m →
38 176 m²		 S 80.797585°
E148.612060°
↙ ↓ ↘

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 29910 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29524 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.912796020507812 y=0.901016235351562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.912796020507812 × 215)
    floor (0.912796020507812 × 32768)
    floor (29910.5)     		tx = 29910
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.901016235351562 × 215)
    floor (0.901016235351562 × 32768)
    floor (29524.5)     		ty = 29524
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 29910 / 29524 ti = "15/29910/29524"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/29910/29524.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29910 ÷ 215
    29910 ÷ 32768     		x = 0.91278076171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29524 ÷ 215
    29524 ÷ 32768     		y = 0.9010009765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.91278076171875 × 2 - 1) × π
    0.8255615234375 × 3.1415926535     		Λ = 2.59357802
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.9010009765625 × 2 - 1) × π
    -0.802001953125 × 3.1415926535     		Φ = -2.51956344403015
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.59357802} λ = 2.59357802}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.51956344403015))-π/2
    2×atan(0.0804947395393472)-π/2
    2×0.0803215596822397-π/2
    0.160643119364479-1.57079632675     		φ = -1.41015321
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.59357802} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.601074°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41015321 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.795827°
  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 29910 KachelY 29524 2.59357802 -1.41015321 148.601074 -80.795827
    Oben rechts KachelX + 1 29911 KachelY 29524 2.59376976 -1.41015321 148.612060 -80.795827
    Unten links KachelX 29910 KachelY + 1 29525 2.59357802 -1.41018388 148.601074 -80.797585
    Unten rechts KachelX + 1 29911 KachelY + 1 29525 2.59376976 -1.41018388 148.612060 -80.797585
  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(-1.41015321--1.41018388) × R
    3.06699999998994e-05 × 6371000     		dl = 195.398569999359m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41015321--1.41018388) × R
    3.06699999998994e-05 × 6371000     		dr = 195.398569999359m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.59357802-2.59376976) × cos(-1.41015321) × R
    0.000191739999999996 × 0.159953076069858 × 6371000     		do = 195.394765274693m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.59357802-2.59376976) × cos(-1.41018388) × R
    0.000191739999999996 × 0.159922800882568 × 6371000     		du = 195.357781846431m
  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(-1.41015321)-sin(-1.41018388))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.159953076069858-0.159922800882568)×R²
    abs(2.59376976-2.59357802)×3.02751872900131e-05×R²
    0.000191739999999996×3.02751872900131e-05×6371000²
    0.000191739999999996×3.02751872900131e-05×40589641000000     		ar = 38176.2444680832m²