Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 9824 / 8672
↖ ↑ ↗
← N 64.320872°
W 72.070313°		 ← 529.37 m → N 64.320872°
W 72.059326°		 →
↑
529.43 m
↓
↑
529.43 m
↓
N 64.316110°
W 72.070313°		 ← 529.47 m →
280 291 m²		 N 64.316110°
W 72.059326°
↙ ↓ ↘

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 9824 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8672 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.299819946289062 y=0.264663696289062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.299819946289062 × 215)
    floor (0.299819946289062 × 32768)
    floor (9824.5)     		tx = 9824
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.264663696289062 × 215)
    floor (0.264663696289062 × 32768)
    floor (8672.5)     		ty = 8672
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 9824 / 8672 ti = "15/9824/8672"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/9824/8672.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 9824 ÷ 215
    9824 ÷ 32768     		x = 0.2998046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8672 ÷ 215
    8672 ÷ 32768     		y = 0.2646484375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.2998046875 × 2 - 1) × π
    -0.400390625 × 3.1415926535     		Λ = -1.25786425
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2646484375 × 2 - 1) × π
    0.470703125 × 3.1415926535     		Φ = 1.47875747947949
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.25786425} λ = -1.25786425}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.47875747947949))-π/2
    2×atan(4.3874907454012)-π/2
    2×1.34670365679917-π/2
    2.69340731359834-1.57079632675     		φ = 1.12261099
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.25786425} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -72.070313°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.12261099 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 64.320872°
  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 9824 KachelY 8672 -1.25786425 1.12261099 -72.070313 64.320872
    Oben rechts KachelX + 1 9825 KachelY 8672 -1.25767250 1.12261099 -72.059326 64.320872
    Unten links KachelX 9824 KachelY + 1 8673 -1.25786425 1.12252789 -72.070313 64.316110
    Unten rechts KachelX + 1 9825 KachelY + 1 8673 -1.25767250 1.12252789 -72.059326 64.316110
  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(1.12261099-1.12252789) × R
    8.31000000001136e-05 × 6371000     		dl = 529.430100000724m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.12261099-1.12252789) × R
    8.31000000001136e-05 × 6371000     		dr = 529.430100000724m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.25786425--1.25767250) × cos(1.12261099) × R
    0.000191749999999935 × 0.433330810612138 × 6371000     		do = 529.373926477925m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.25786425--1.25767250) × cos(1.12252789) × R
    0.000191749999999935 × 0.433405701738967 × 6371000     		du = 529.465416417936m
  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(1.12261099)-sin(1.12252789))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.433330810612138-0.433405701738967)×R²
    abs(-1.25767250--1.25786425)×7.48911268291241e-05×R²
    0.000191749999999935×7.48911268291241e-05×6371000²
    0.000191749999999935×7.48911268291241e-05×40589641000000     		ar = 280290.709758411m²