Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12524 / 12174
↖ ↑ ↗
← S 65.494741°
E 95.185547°		 ← 1 013.42 m → S 65.494741°
E 95.207520°		 →
↑
1 013.24 m
↓
↑
1 013.24 m
↓
S 65.503854°
E 95.185547°		 ← 1 013.06 m →
1 026 658 m²		 S 65.503854°
E 95.207520°
↙ ↓ ↘

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 12524 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12174 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.764434814453125 y=0.743072509765625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.764434814453125 × 214)
    floor (0.764434814453125 × 16384)
    floor (12524.5)     		tx = 12524
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.743072509765625 × 214)
    floor (0.743072509765625 × 16384)
    floor (12174.5)     		ty = 12174
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12524 / 12174 ti = "14/12524/12174"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12524/12174.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12524 ÷ 214
    12524 ÷ 16384     		x = 0.764404296875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12174 ÷ 214
    12174 ÷ 16384     		y = 0.7430419921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.764404296875 × 2 - 1) × π
    0.52880859375 × 3.1415926535     		Λ = 1.66130119
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7430419921875 × 2 - 1) × π
    -0.486083984375 × 3.1415926535     		Φ = -1.52707787429651
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.66130119} λ = 1.66130119}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.52707787429651))-π/2
    2×atan(0.217169337135728)-π/2
    2×0.213848723159505-π/2
    0.427697446319011-1.57079632675     		φ = -1.14309888
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.66130119} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.185547°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14309888 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.494741°
  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 12524 KachelY 12174 1.66130119 -1.14309888 95.185547 -65.494741
    Oben rechts KachelX + 1 12525 KachelY 12174 1.66168469 -1.14309888 95.207520 -65.494741
    Unten links KachelX 12524 KachelY + 1 12175 1.66130119 -1.14325792 95.185547 -65.503854
    Unten rechts KachelX + 1 12525 KachelY + 1 12175 1.66168469 -1.14325792 95.207520 -65.503854
  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(-1.14309888--1.14325792) × R
    0.000159039999999999 × 6371000     		dl = 1013.24383999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14309888--1.14325792) × R
    0.000159039999999999 × 6371000     		dr = 1013.24383999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.66130119-1.66168469) × cos(-1.14309888) × R
    0.00038349999999987 × 0.41477675720618 × 6371000     		do = 1013.41513318124m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.66130119-1.66168469) × cos(-1.14325792) × R
    0.00038349999999987 × 0.414632037774409 × 6371000     		du = 1013.06154330506m
  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(-1.14309888)-sin(-1.14325792))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.41477675720618-0.414632037774409)×R²
    abs(1.66168469-1.66130119)×0.000144719431771634×R²
    0.00038349999999987×0.000144719431771634×6371000²
    0.00038349999999987×0.000144719431771634×40589641000000     		ar = 1026657.50684114m²