Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 13417 / 12552
↖ ↑ ↗
← S 68.720440°
E114.807129°		 ← 886.71 m → S 68.720440°
E114.829102°		 →
↑
886.52 m
↓
↑
886.52 m
↓
S 68.728413°
E114.807129°		 ← 886.39 m →
785 951 m²		 S 68.728413°
E114.829102°
↙ ↓ ↘

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 13417 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12552 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.818939208984375 y=0.766143798828125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.818939208984375 × 214)
    floor (0.818939208984375 × 16384)
    floor (13417.5)     		tx = 13417
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.766143798828125 × 214)
    floor (0.766143798828125 × 16384)
    floor (12552.5)     		ty = 12552
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 13417 / 12552 ti = "14/13417/12552"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/13417/12552.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13417 ÷ 214
    13417 ÷ 16384     		x = 0.81890869140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12552 ÷ 214
    12552 ÷ 16384     		y = 0.76611328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.81890869140625 × 2 - 1) × π
    0.6378173828125 × 3.1415926535     		Λ = 2.00376240
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.76611328125 × 2 - 1) × π
    -0.5322265625 × 3.1415926535     		Φ = -1.67203905874756
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.00376240} λ = 2.00376240}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.67203905874756))-π/2
    2×atan(0.187863609890113)-π/2
    2×0.185699187723214-π/2
    0.371398375446427-1.57079632675     		φ = -1.19939795
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.00376240} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 114.807129°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.19939795 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.720440°
  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 13417 KachelY 12552 2.00376240 -1.19939795 114.807129 -68.720440
    Oben rechts KachelX + 1 13418 KachelY 12552 2.00414590 -1.19939795 114.829102 -68.720440
    Unten links KachelX 13417 KachelY + 1 12553 2.00376240 -1.19953710 114.807129 -68.728413
    Unten rechts KachelX + 1 13418 KachelY + 1 12553 2.00414590 -1.19953710 114.829102 -68.728413
  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(-1.19939795--1.19953710) × R
    0.000139149999999866 × 6371000     		dl = 886.524649999145m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.19939795--1.19953710) × R
    0.000139149999999866 × 6371000     		dr = 886.524649999145m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.00376240-2.00414590) × cos(-1.19939795) × R
    0.000383500000000314 × 0.362918822903626 × 6371000     		do = 886.711757246464m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.00376240-2.00414590) × cos(-1.19953710) × R
    0.000383500000000314 × 0.362789156531801 × 6371000     		du = 886.394946188011m
  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(-1.19939795)-sin(-1.19953710))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.362918822903626-0.362789156531801)×R²
    abs(2.00414590-2.00376240)×0.000129666371825043×R²
    0.000383500000000314×0.000129666371825043×6371000²
    0.000383500000000314×0.000129666371825043×40589641000000     		ar = 785951.401103822m²