Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 8901 / 26043
↖ ↑ ↗
← S 72.164987°
W 82.210693°		 ← 374.16 m → S 72.164987°
W 82.199707°		 →
↑
374.11 m
↓
↑
374.11 m
↓
S 72.168352°
W 82.210693°		 ← 374.09 m →
139 962 m²		 S 72.168352°
W 82.199707°
↙ ↓ ↘

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 8901 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 26043 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.271652221679688 y=0.794784545898438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.271652221679688 × 215)
    floor (0.271652221679688 × 32768)
    floor (8901.5)     		tx = 8901
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.794784545898438 × 215)
    floor (0.794784545898438 × 32768)
    floor (26043.5)     		ty = 26043
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 8901 / 26043 ti = "15/8901/26043"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/8901/26043.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8901 ÷ 215
    8901 ÷ 32768     		x = 0.271636962890625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 26043 ÷ 215
    26043 ÷ 32768     		y = 0.794769287109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.271636962890625 × 2 - 1) × π
    -0.45672607421875 × 3.1415926535     		Λ = -1.43484728
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.794769287109375 × 2 - 1) × π
    -0.58953857421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.85209005372049
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.43484728} λ = -1.43484728}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.85209005372049))-π/2
    2×atan(0.156908875381523)-π/2
    2×0.155639850123331-π/2
    0.311279700246662-1.57079632675     		φ = -1.25951663
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.43484728} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -82.210693°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.25951663 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -72.164987°
  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 8901 KachelY 26043 -1.43484728 -1.25951663 -82.210693 -72.164987
    Oben rechts KachelX + 1 8902 KachelY 26043 -1.43465553 -1.25951663 -82.199707 -72.164987
    Unten links KachelX 8901 KachelY + 1 26044 -1.43484728 -1.25957535 -82.210693 -72.168352
    Unten rechts KachelX + 1 8902 KachelY + 1 26044 -1.43465553 -1.25957535 -82.199707 -72.168352
  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(-1.25951663--1.25957535) × R
    5.87199999999566e-05 × 6371000     		dl = 374.105119999723m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.25951663--1.25957535) × R
    5.87199999999566e-05 × 6371000     		dr = 374.105119999723m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.43484728--1.43465553) × cos(-1.25951663) × R
    0.000191750000000157 × 0.30627708454225 × 6371000     		do = 374.160107852687m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.43484728--1.43465553) × cos(-1.25957535) × R
    0.000191750000000157 × 0.306221185956077 × 6371000     		du = 374.091819945799m
  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(-1.25951663)-sin(-1.25957535))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.30627708454225-0.306221185956077)×R²
    abs(-1.43465553--1.43484728)×5.58985861726646e-05×R²
    0.000191750000000157×5.58985861726646e-05×6371000²
    0.000191750000000157×5.58985861726646e-05×40589641000000     		ar = 139962.438660323m²