Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 13328 / 15440
↖ ↑ ↗
← S 82.896987°
E112.851562°		 ← 302.12 m → S 82.896987°
E112.873535°		 →
↑
302.05 m
↓
↑
302.05 m
↓
S 82.899703°
E112.851562°		 ← 302.01 m →
91 238 m²		 S 82.899703°
E112.873535°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 14 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 13328 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15440 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.813507080078125 y=0.942413330078125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.813507080078125 × 214)
    floor (0.813507080078125 × 16384)
    floor (13328.5)     		tx = 13328
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.942413330078125 × 214)
    floor (0.942413330078125 × 16384)
    floor (15440.5)     		ty = 15440
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 13328 / 15440 ti = "14/13328/15440"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/13328/15440.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13328 ÷ 214
    13328 ÷ 16384     		x = 0.8134765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15440 ÷ 214
    15440 ÷ 16384     		y = 0.9423828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8134765625 × 2 - 1) × π
    0.626953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.96963133
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.9423828125 × 2 - 1) × π
    -0.884765625 × 3.1415926535     		Φ = -2.77957318756934
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.96963133} λ = 1.96963133}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.77957318756934))-π/2
    2×atan(0.0620649918350326)-π/2
    2×0.0619854827614221-π/2
    0.123970965522844-1.57079632675     		φ = -1.44682536
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.96963133} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 112.851562°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.44682536 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -82.896987°
  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 13328 KachelY 15440 1.96963133 -1.44682536 112.851562 -82.896987
    Oben rechts KachelX + 1 13329 KachelY 15440 1.97001483 -1.44682536 112.873535 -82.896987
    Unten links KachelX 13328 KachelY + 1 15441 1.96963133 -1.44687277 112.851562 -82.899703
    Unten rechts KachelX + 1 13329 KachelY + 1 15441 1.97001483 -1.44687277 112.873535 -82.899703
  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(-1.44682536--1.44687277) × R
    4.7409999999859e-05 × 6371000     		dl = 302.049109999101m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.44682536--1.44687277) × R
    4.7409999999859e-05 × 6371000     		dr = 302.049109999101m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.96963133-1.97001483) × cos(-1.44682536) × R
    0.000383500000000092 × 0.123653663210201 × 6371000     		do = 302.120336767797m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.96963133-1.97001483) × cos(-1.44687277) × R
    0.000383500000000092 × 0.123606616922314 × 6371000     		du = 302.005389584097m
  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(-1.44682536)-sin(-1.44687277))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.123653663210201-0.123606616922314)×R²
    abs(1.97001483-1.96963133)×4.70462878870148e-05×R²
    0.000383500000000092×4.70462878870148e-05×6371000²
    0.000383500000000092×4.70462878870148e-05×40589641000000     		ar = 91237.8190031915m²