Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 16896 / 10752
↖ ↑ ↗
← N 52.482780°
E  5.625000°		 ← 743.98 m → N 52.482780°
E  5.635986°		 →
↑
744.07 m
↓
↑
744.07 m
↓
N 52.476089°
E  5.625000°		 ← 744.09 m →
553 613 m²		 N 52.476089°
E  5.635986°
↙ ↓ ↘

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 16896 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10752 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.515640258789062 y=0.328140258789062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.515640258789062 × 215)
    floor (0.515640258789062 × 32768)
    floor (16896.5)     		tx = 16896
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.328140258789062 × 215)
    floor (0.328140258789062 × 32768)
    floor (10752.5)     		ty = 10752
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 16896 / 10752 ti = "15/16896/10752"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/16896/10752.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16896 ÷ 215
    16896 ÷ 32768     		x = 0.515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10752 ÷ 215
    10752 ÷ 32768     		y = 0.328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.515625 × 2 - 1) × π
    0.03125 × 3.1415926535     		Λ = 0.09817477
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.328125 × 2 - 1) × π
    0.34375 × 3.1415926535     		Φ = 1.07992247464063
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.09817477} λ = 0.09817477}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.07992247464063))-π/2
    2×atan(2.94445127257388)-π/2
    2×1.24339682112596-π/2
    2.48679364225192-1.57079632675     		φ = 0.91599732
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.09817477} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 5.625000°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91599732 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.482780°
  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 16896 KachelY 10752 0.09817477 0.91599732 5.625000 52.482780
    Oben rechts KachelX + 1 16897 KachelY 10752 0.09836652 0.91599732 5.635986 52.482780
    Unten links KachelX 16896 KachelY + 1 10753 0.09817477 0.91588053 5.625000 52.476089
    Unten rechts KachelX + 1 16897 KachelY + 1 10753 0.09836652 0.91588053 5.635986 52.476089
  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(0.91599732-0.91588053) × R
    0.000116789999999978 × 6371000     		dl = 744.069089999858m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91599732-0.91588053) × R
    0.000116789999999978 × 6371000     		dr = 744.069089999858m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.09817477-0.09836652) × cos(0.91599732) × R
    0.000191750000000004 × 0.608999833781129 × 6371000     		do = 743.97810019052m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.09817477-0.09836652) × cos(0.91588053) × R
    0.000191750000000004 × 0.609092463992623 × 6371000     		du = 744.091260892617m
  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(0.91599732)-sin(0.91588053))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.608999833781129-0.609092463992623)×R²
    abs(0.09836652-0.09817477)×9.26302114936384e-05×R²
    0.000191750000000004×9.26302114936384e-05×6371000²
    0.000191750000000004×9.26302114936384e-05×40589641000000     		ar = 553613.208308166m²