Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12134 / 12747
↖ ↑ ↗
← S 70.222311°
E 86.616211°		 ← 826.71 m → S 70.222311°
E 86.638184°		 →
↑
826.57 m
↓
↑
826.57 m
↓
S 70.229744°
E 86.616211°		 ← 826.42 m →
683 217 m²		 S 70.229744°
E 86.638184°
↙ ↓ ↘

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 12134 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12747 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.740631103515625 y=0.778045654296875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.740631103515625 × 214)
    floor (0.740631103515625 × 16384)
    floor (12134.5)     		tx = 12134
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.778045654296875 × 214)
    floor (0.778045654296875 × 16384)
    floor (12747.5)     		ty = 12747
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12134 / 12747 ti = "14/12134/12747"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12134/12747.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12134 ÷ 214
    12134 ÷ 16384     		x = 0.7406005859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12747 ÷ 214
    12747 ÷ 16384     		y = 0.77801513671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7406005859375 × 2 - 1) × π
    0.481201171875 × 3.1415926535     		Λ = 1.51173807
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.77801513671875 × 2 - 1) × π
    -0.5560302734375 × 3.1415926535     		Φ = -1.74682062215485
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.51173807} λ = 1.51173807}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.74682062215485))-π/2
    2×atan(0.174327315699907)-π/2
    2×0.172592896484174-π/2
    0.345185792968349-1.57079632675     		φ = -1.22561053
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.51173807} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 86.616211°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22561053 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.222311°
  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 12134 KachelY 12747 1.51173807 -1.22561053 86.616211 -70.222311
    Oben rechts KachelX + 1 12135 KachelY 12747 1.51212156 -1.22561053 86.638184 -70.222311
    Unten links KachelX 12134 KachelY + 1 12748 1.51173807 -1.22574027 86.616211 -70.229744
    Unten rechts KachelX + 1 12135 KachelY + 1 12748 1.51212156 -1.22574027 86.638184 -70.229744
  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(-1.22561053--1.22574027) × R
    0.000129739999999989 × 6371000     		dl = 826.573539999932m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22561053--1.22574027) × R
    0.000129739999999989 × 6371000     		dr = 826.573539999932m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.51173807-1.51212156) × cos(-1.22561053) × R
    0.000383489999999931 × 0.338371520212285 × 6371000     		do = 826.714302697289m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.51173807-1.51212156) × cos(-1.22574027) × R
    0.000383489999999931 × 0.338249430390024 × 6371000     		du = 826.416011037833m
  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(-1.22561053)-sin(-1.22574027))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.338371520212285-0.338249430390024)×R²
    abs(1.51212156-1.51173807)×0.000122089822260862×R²
    0.000383489999999931×0.000122089822260862×6371000²
    0.000383489999999931×0.000122089822260862×40589641000000     		ar = 683216.888710739m²