Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 17072 / 11056
↖ ↑ ↗
← N 50.401515°
E  7.558594°		 ← 778.68 m → N 50.401515°
E  7.569580°		 →
↑
778.73 m
↓
↑
778.73 m
↓
N 50.394512°
E  7.558594°		 ← 778.79 m →
606 422 m²		 N 50.394512°
E  7.569580°
↙ ↓ ↘

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 17072 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11056 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.521011352539062 y=0.337417602539062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.521011352539062 × 215)
    floor (0.521011352539062 × 32768)
    floor (17072.5)     		tx = 17072
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.337417602539062 × 215)
    floor (0.337417602539062 × 32768)
    floor (11056.5)     		ty = 11056
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 17072 / 11056 ti = "15/17072/11056"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/17072/11056.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17072 ÷ 215
    17072 ÷ 32768     		x = 0.52099609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11056 ÷ 215
    11056 ÷ 32768     		y = 0.33740234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.52099609375 × 2 - 1) × π
    0.0419921875 × 3.1415926535     		Λ = 0.13192235
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.33740234375 × 2 - 1) × π
    0.3251953125 × 3.1415926535     		Φ = 1.02163120470264
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.13192235} λ = 0.13192235}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.02163120470264))-π/2
    2×atan(2.77772210380975)-π/2
    2×1.2252343585766-π/2
    2.45046871715321-1.57079632675     		φ = 0.87967239
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.13192235} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 7.558594°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.87967239 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.401515°
  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 17072 KachelY 11056 0.13192235 0.87967239 7.558594 50.401515
    Oben rechts KachelX + 1 17073 KachelY 11056 0.13211410 0.87967239 7.569580 50.401515
    Unten links KachelX 17072 KachelY + 1 11057 0.13192235 0.87955016 7.558594 50.394512
    Unten rechts KachelX + 1 17073 KachelY + 1 11057 0.13211410 0.87955016 7.569580 50.394512
  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(0.87967239-0.87955016) × R
    0.000122230000000001 × 6371000     		dl = 778.727330000006m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.87967239-0.87955016) × R
    0.000122230000000001 × 6371000     		dr = 778.727330000006m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.13192235-0.13211410) × cos(0.87967239) × R
    0.000191750000000018 × 0.637403611766001 × 6371000     		do = 778.677270225184m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.13192235-0.13211410) × cos(0.87955016) × R
    0.000191750000000018 × 0.637497788898486 × 6371000     		du = 778.792320706678m
  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(0.87967239)-sin(0.87955016))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.637403611766001-0.637497788898486)×R²
    abs(0.13211410-0.13192235)×9.41771324840524e-05×R²
    0.000191750000000018×9.41771324840524e-05×6371000²
    0.000191750000000018×9.41771324840524e-05×40589641000000     		ar = 606422.068805876m²