Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 30832 / 6288
↖ ↑ ↗
← N 73.578167°
E158.730469°		 ← 345.37 m → N 73.578167°
E158.741455°		 →
↑
345.44 m
↓
↑
345.44 m
↓
N 73.575061°
E158.730469°		 ← 345.43 m →
119 313 m²		 N 73.575061°
E158.741455°
↙ ↓ ↘

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 30832 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6288 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.940933227539062 y=0.191909790039062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.940933227539062 × 215)
    floor (0.940933227539062 × 32768)
    floor (30832.5)     		tx = 30832
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.191909790039062 × 215)
    floor (0.191909790039062 × 32768)
    floor (6288.5)     		ty = 6288
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 30832 / 6288 ti = "15/30832/6288"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/30832/6288.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30832 ÷ 215
    30832 ÷ 32768     		x = 0.94091796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6288 ÷ 215
    6288 ÷ 32768     		y = 0.19189453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.94091796875 × 2 - 1) × π
    0.8818359375 × 3.1415926535     		Λ = 2.77036930
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.19189453125 × 2 - 1) × π
    0.6162109375 × 3.1415926535     		Φ = 1.93588375425635
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.77036930} λ = 2.77036930}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.93588375425635))-π/2
    2×atan(6.930165913494)-π/2
    2×1.42748880153666-π/2
    2.85497760307332-1.57079632675     		φ = 1.28418128
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.77036930} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 158.730469°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.28418128 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.578167°
  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 30832 KachelY 6288 2.77036930 1.28418128 158.730469 73.578167
    Oben rechts KachelX + 1 30833 KachelY 6288 2.77056105 1.28418128 158.741455 73.578167
    Unten links KachelX 30832 KachelY + 1 6289 2.77036930 1.28412706 158.730469 73.575061
    Unten rechts KachelX + 1 30833 KachelY + 1 6289 2.77056105 1.28412706 158.741455 73.575061
  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(1.28418128-1.28412706) × R
    5.42199999999937e-05 × 6371000     		dl = 345.43561999996m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.28418128-1.28412706) × R
    5.42199999999937e-05 × 6371000     		dr = 345.43561999996m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.77036930-2.77056105) × cos(1.28418128) × R
    0.000191749999999935 × 0.282706982415702 × 6371000     		do = 345.365945967964m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.77036930-2.77056105) × cos(1.28412706) × R
    0.000191749999999935 × 0.282758990166731 × 6371000     		du = 345.429480677926m
  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(1.28418128)-sin(1.28412706))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.282706982415702-0.282758990166731)×R²
    abs(2.77056105-2.77036930)×5.20077510295924e-05×R²
    0.000191749999999935×5.20077510295924e-05×6371000²
    0.000191749999999935×5.20077510295924e-05×40589641000000     		ar = 119312.673277803m²