Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 10200 / 14379
↖ ↑ ↗
← S 79.347411°
E 44.121094°		 ← 451.64 m → S 79.347411°
E 44.143066°		 →
↑
451.58 m
↓
↑
451.58 m
↓
S 79.351472°
E 44.121094°		 ← 451.47 m →
203 910 m²		 S 79.351472°
E 44.143066°
↙ ↓ ↘

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 10200 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14379 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.622589111328125 y=0.877655029296875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.622589111328125 × 214)
    floor (0.622589111328125 × 16384)
    floor (10200.5)     		tx = 10200
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.877655029296875 × 214)
    floor (0.877655029296875 × 16384)
    floor (14379.5)     		ty = 14379
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 10200 / 14379 ti = "14/10200/14379"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/10200/14379.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 10200 ÷ 214
    10200 ÷ 16384     		x = 0.62255859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14379 ÷ 214
    14379 ÷ 16384     		y = 0.87762451171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.62255859375 × 2 - 1) × π
    0.2451171875 × 3.1415926535     		Λ = 0.77005836
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.87762451171875 × 2 - 1) × π
    -0.7552490234375 × 3.1415926535     		Φ = -2.3726847835943
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.77005836} λ = 0.77005836}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.3726847835943))-π/2
    2×atan(0.0932300873639381)-π/2
    2×0.0929613733976816-π/2
    0.185922746795363-1.57079632675     		φ = -1.38487358
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.77005836} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 44.121094°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.38487358 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -79.347411°
  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 10200 KachelY 14379 0.77005836 -1.38487358 44.121094 -79.347411
    Oben rechts KachelX + 1 10201 KachelY 14379 0.77044185 -1.38487358 44.143066 -79.347411
    Unten links KachelX 10200 KachelY + 1 14380 0.77005836 -1.38494446 44.121094 -79.351472
    Unten rechts KachelX + 1 10201 KachelY + 1 14380 0.77044185 -1.38494446 44.143066 -79.351472
  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(-1.38487358--1.38494446) × R
    7.08799999999954e-05 × 6371000     		dl = 451.576479999971m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.38487358--1.38494446) × R
    7.08799999999954e-05 × 6371000     		dr = 451.576479999971m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.77005836-0.77044185) × cos(-1.38487358) × R
    0.000383489999999931 × 0.184853456362481 × 6371000     		do = 451.636698567353m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.77005836-0.77044185) × cos(-1.38494446) × R
    0.000383489999999931 × 0.184783797437298 × 6371000     		du = 451.466506851088m
  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(-1.38487358)-sin(-1.38494446))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.184853456362481-0.184783797437298)×R²
    abs(0.77044185-0.77005836)×6.96589251837354e-05×R²
    0.000383489999999931×6.96589251837354e-05×6371000²
    0.000383489999999931×6.96589251837354e-05×40589641000000     		ar = 203910.083374634m²