Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 24960 / 8064
↖ ↑ ↗
← N 67.067433°
E 94.218750°		 ← 476.01 m → N 67.067433°
E 94.229736°		 →
↑
476.04 m
↓
↑
476.04 m
↓
N 67.063152°
E 94.218750°		 ← 476.09 m →
226 620 m²		 N 67.063152°
E 94.229736°
↙ ↓ ↘

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 24960 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8064 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.761734008789062 y=0.246109008789062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.761734008789062 × 215)
    floor (0.761734008789062 × 32768)
    floor (24960.5)     		tx = 24960
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.246109008789062 × 215)
    floor (0.246109008789062 × 32768)
    floor (8064.5)     		ty = 8064
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 24960 / 8064 ti = "15/24960/8064"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/24960/8064.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24960 ÷ 215
    24960 ÷ 32768     		x = 0.76171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8064 ÷ 215
    8064 ÷ 32768     		y = 0.24609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.76171875 × 2 - 1) × π
    0.5234375 × 3.1415926535     		Λ = 1.64442740
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.24609375 × 2 - 1) × π
    0.5078125 × 3.1415926535     		Φ = 1.59534001935547
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.64442740} λ = 1.64442740}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.59534001935547))-π/2
    2×atan(4.93000508431591)-π/2
    2×1.37067192980769-π/2
    2.74134385961538-1.57079632675     		φ = 1.17054753
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.64442740} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 94.218750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.17054753 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 67.067433°
  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 24960 KachelY 8064 1.64442740 1.17054753 94.218750 67.067433
    Oben rechts KachelX + 1 24961 KachelY 8064 1.64461915 1.17054753 94.229736 67.067433
    Unten links KachelX 24960 KachelY + 1 8065 1.64442740 1.17047281 94.218750 67.063152
    Unten rechts KachelX + 1 24961 KachelY + 1 8065 1.64461915 1.17047281 94.229736 67.063152
  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(1.17054753-1.17047281) × R
    7.47199999999726e-05 × 6371000     		dl = 476.041119999825m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.17054753-1.17047281) × R
    7.47199999999726e-05 × 6371000     		dr = 476.041119999825m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.64442740-1.64461915) × cos(1.17054753) × R
    0.000191749999999935 × 0.389647487277031 × 6371000     		do = 476.008664121336m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.64442740-1.64461915) × cos(1.17047281) × R
    0.000191749999999935 × 0.389716300625268 × 6371000     		du = 476.092729208466m
  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(1.17054753)-sin(1.17047281))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.389647487277031-0.389716300625268)×R²
    abs(1.64461915-1.64442740)×6.88133482371067e-05×R²
    0.000191749999999935×6.88133482371067e-05×6371000²
    0.000191749999999935×6.88133482371067e-05×40589641000000     		ar = 226619.706922062m²