Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12656 / 12335
↖ ↑ ↗
← S 66.921449°
E 98.085938°		 ← 957.72 m → S 66.921449°
E 98.107910°		 →
↑
957.56 m
↓
↑
957.56 m
↓
S 66.930060°
E 98.085938°		 ← 957.38 m →
916 916 m²		 S 66.930060°
E 98.107910°
↙ ↓ ↘

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 12656 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12335 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.772491455078125 y=0.752899169921875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.772491455078125 × 214)
    floor (0.772491455078125 × 16384)
    floor (12656.5)     		tx = 12656
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.752899169921875 × 214)
    floor (0.752899169921875 × 16384)
    floor (12335.5)     		ty = 12335
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12656 / 12335 ti = "14/12656/12335"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12656/12335.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12656 ÷ 214
    12656 ÷ 16384     		x = 0.7724609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12335 ÷ 214
    12335 ÷ 16384     		y = 0.75286865234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7724609375 × 2 - 1) × π
    0.544921875 × 3.1415926535     		Λ = 1.71192256
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.75286865234375 × 2 - 1) × π
    -0.5057373046875 × 3.1415926535     		Φ = -1.58882060100714
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.71192256} λ = 1.71192256}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.58882060100714))-π/2
    2×atan(0.204166263279511)-π/2
    2×0.201398353782274-π/2
    0.402796707564549-1.57079632675     		φ = -1.16799962
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.71192256} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.085938°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16799962 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.921449°
  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 12656 KachelY 12335 1.71192256 -1.16799962 98.085938 -66.921449
    Oben rechts KachelX + 1 12657 KachelY 12335 1.71230605 -1.16799962 98.107910 -66.921449
    Unten links KachelX 12656 KachelY + 1 12336 1.71192256 -1.16814992 98.085938 -66.930060
    Unten rechts KachelX + 1 12657 KachelY + 1 12336 1.71230605 -1.16814992 98.107910 -66.930060
  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(-1.16799962--1.16814992) × R
    0.000150300000000048 × 6371000     		dl = 957.561300000303m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16799962--1.16814992) × R
    0.000150300000000048 × 6371000     		dr = 957.561300000303m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.71192256-1.71230605) × cos(-1.16799962) × R
    0.000383489999999931 × 0.391992753560911 × 6371000     		do = 957.72249307267m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.71192256-1.71230605) × cos(-1.16814992) × R
    0.000383489999999931 × 0.3918544778977 × 6371000     		du = 957.384655927215m
  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(-1.16799962)-sin(-1.16814992))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.391992753560911-0.3918544778977)×R²
    abs(1.71230605-1.71192256)×0.000138275663211063×R²
    0.000383489999999931×0.000138275663211063×6371000²
    0.000383489999999931×0.000138275663211063×40589641000000     		ar = 916916.247342994m²