Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 13504 / 15168
↖ ↑ ↗
← S 82.118384°
E116.718750°		 ← 335.03 m → S 82.118384°
E116.740723°		 →
↑
334.99 m
↓
↑
334.99 m
↓
S 82.121396°
E116.718750°		 ← 334.90 m →
112 209 m²		 S 82.121396°
E116.740723°
↙ ↓ ↘

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 13504 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15168 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.824249267578125 y=0.925811767578125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.824249267578125 × 214)
    floor (0.824249267578125 × 16384)
    floor (13504.5)     		tx = 13504
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.925811767578125 × 214)
    floor (0.925811767578125 × 16384)
    floor (15168.5)     		ty = 15168
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 13504 / 15168 ti = "14/13504/15168"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/13504/15168.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13504 ÷ 214
    13504 ÷ 16384     		x = 0.82421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15168 ÷ 214
    15168 ÷ 16384     		y = 0.92578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.82421875 × 2 - 1) × π
    0.6484375 × 3.1415926535     		Λ = 2.03712649
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.92578125 × 2 - 1) × π
    -0.8515625 × 3.1415926535     		Φ = -2.67526249399609
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.03712649} λ = 2.03712649}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.67526249399609))-π/2
    2×atan(0.0688887431396584)-π/2
    2×0.0687800782245093-π/2
    0.137560156449019-1.57079632675     		φ = -1.43323617
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.03712649} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 116.718750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.43323617 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -82.118384°
  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 13504 KachelY 15168 2.03712649 -1.43323617 116.718750 -82.118384
    Oben rechts KachelX + 1 13505 KachelY 15168 2.03750998 -1.43323617 116.740723 -82.118384
    Unten links KachelX 13504 KachelY + 1 15169 2.03712649 -1.43328875 116.718750 -82.121396
    Unten rechts KachelX + 1 13505 KachelY + 1 15169 2.03750998 -1.43328875 116.740723 -82.121396
  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(-1.43323617--1.43328875) × R
    5.25799999999688e-05 × 6371000     		dl = 334.987179999801m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.43323617--1.43328875) × R
    5.25799999999688e-05 × 6371000     		dr = 334.987179999801m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.03712649-2.03750998) × cos(-1.43323617) × R
    0.000383489999999931 × 0.137126729932919 × 6371000     		do = 335.030054676383m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.03712649-2.03750998) × cos(-1.43328875) × R
    0.000383489999999931 × 0.137074646439733 × 6371000     		du = 334.902803515516m
  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(-1.43323617)-sin(-1.43328875))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.137126729932919-0.137074646439733)×R²
    abs(2.03750998-2.03712649)×5.20834931858061e-05×R²
    0.000383489999999931×5.20834931858061e-05×6371000²
    0.000383489999999931×5.20834931858061e-05×40589641000000     		ar = 112209.459502969m²