Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 7460 / 7484
↖ ↑ ↗
← N 69.426691°
W 98.041992°		 ← 429.29 m → N 69.426691°
W 98.031006°		 →
↑
429.34 m
↓
↑
429.34 m
↓
N 69.422829°
W 98.041992°		 ← 429.37 m →
184 329 m²		 N 69.422829°
W 98.031006°
↙ ↓ ↘

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 7460 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7484 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.227676391601562 y=0.228408813476562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.227676391601562 × 215)
    floor (0.227676391601562 × 32768)
    floor (7460.5)     		tx = 7460
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.228408813476562 × 215)
    floor (0.228408813476562 × 32768)
    floor (7484.5)     		ty = 7484
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 7460 / 7484 ti = "15/7460/7484"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/7460/7484.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7460 ÷ 215
    7460 ÷ 32768     		x = 0.2276611328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7484 ÷ 215
    7484 ÷ 32768     		y = 0.2283935546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.2276611328125 × 2 - 1) × π
    -0.544677734375 × 3.1415926535     		Λ = -1.71115557
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2283935546875 × 2 - 1) × π
    0.543212890625 × 3.1415926535     		Φ = 1.706553626474
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.71115557} λ = -1.71115557}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.706553626474))-π/2
    2×atan(5.50993940856671)-π/2
    2×1.39126033264185-π/2
    2.7825206652837-1.57079632675     		φ = 1.21172434
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.71115557} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -98.041992°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21172434 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.426691°
  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 7460 KachelY 7484 -1.71115557 1.21172434 -98.041992 69.426691
    Oben rechts KachelX + 1 7461 KachelY 7484 -1.71096382 1.21172434 -98.031006 69.426691
    Unten links KachelX 7460 KachelY + 1 7485 -1.71115557 1.21165695 -98.041992 69.422829
    Unten rechts KachelX + 1 7461 KachelY + 1 7485 -1.71096382 1.21165695 -98.031006 69.422829
  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(1.21172434-1.21165695) × R
    6.73899999998895e-05 × 6371000     		dl = 429.341689999296m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21172434-1.21165695) × R
    6.73899999998895e-05 × 6371000     		dr = 429.341689999296m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.71115557--1.71096382) × cos(1.21172434) × R
    0.000191750000000157 × 0.351405557097993 × 6371000     		do = 429.290821219376m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.71115557--1.71096382) × cos(1.21165695) × R
    0.000191750000000157 × 0.351468648390604 × 6371000     		du = 429.367896018763m
  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(1.21172434)-sin(1.21165695))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.351405557097993-0.351468648390604)×R²
    abs(-1.71096382--1.71115557)×6.30912926109506e-05×R²
    0.000191750000000157×6.30912926109506e-05×6371000²
    0.000191750000000157×6.30912926109506e-05×40589641000000     		ar = 184328.992465285m²