Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 30514 / 28947
↖ ↑ ↗
← S 79.724486°
E155.236817°		 ← 217.91 m → S 79.724486°
E155.247802°		 →
↑
217.89 m
↓
↑
217.89 m
↓
S 79.726446°
E155.236817°		 ← 217.87 m →
47 475 m²		 S 79.726446°
E155.247802°
↙ ↓ ↘

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 30514 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28947 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.931228637695312 y=0.883407592773438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.931228637695312 × 215)
    floor (0.931228637695312 × 32768)
    floor (30514.5)     		tx = 30514
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.883407592773438 × 215)
    floor (0.883407592773438 × 32768)
    floor (28947.5)     		ty = 28947
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 30514 / 28947 ti = "15/30514/28947"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/30514/28947.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30514 ÷ 215
    30514 ÷ 32768     		x = 0.93121337890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28947 ÷ 215
    28947 ÷ 32768     		y = 0.883392333984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.93121337890625 × 2 - 1) × π
    0.8624267578125 × 3.1415926535     		Λ = 2.70939357
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.883392333984375 × 2 - 1) × π
    -0.76678466796875 × 3.1415926535     		Φ = -2.40892507970706
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.70939357} λ = 2.70939357}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.40892507970706))-π/2
    2×atan(0.089911890762301)-π/2
    2×0.0896707722153869-π/2
    0.179341544430774-1.57079632675     		φ = -1.39145478
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.70939357} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 155.236817°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.39145478 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -79.724486°
  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 30514 KachelY 28947 2.70939357 -1.39145478 155.236817 -79.724486
    Oben rechts KachelX + 1 30515 KachelY 28947 2.70958531 -1.39145478 155.247802 -79.724486
    Unten links KachelX 30514 KachelY + 1 28948 2.70939357 -1.39148898 155.236817 -79.726446
    Unten rechts KachelX + 1 30515 KachelY + 1 28948 2.70958531 -1.39148898 155.247802 -79.726446
  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(-1.39145478--1.39148898) × R
    3.42000000002063e-05 × 6371000     		dl = 217.888200001314m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.39145478--1.39148898) × R
    3.42000000002063e-05 × 6371000     		dr = 217.888200001314m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.70939357-2.70958531) × cos(-1.39145478) × R
    0.000191739999999996 × 0.178381719629713 × 6371000     		do = 217.906745482791m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.70939357-2.70958531) × cos(-1.39148898) × R
    0.000191739999999996 × 0.178348068046814 × 6371000     		du = 217.865637532239m
  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(-1.39145478)-sin(-1.39148898))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.178381719629713-0.178348068046814)×R²
    abs(2.70958531-2.70939357)×3.36515828985862e-05×R²
    0.000191739999999996×3.36515828985862e-05×6371000²
    0.000191739999999996×3.36515828985862e-05×40589641000000     		ar = 47474.8300778391m²