Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 13483 / 5367
↖ ↑ ↗
← N 52.603048°
E116.257324°		 ← 1 483.85 m → N 52.603048°
E116.279297°		 →
↑
1 484.12 m
↓
↑
1 484.12 m
↓
N 52.589701°
E116.257324°		 ← 1 484.30 m →
2 202 548 m²		 N 52.589701°
E116.279297°
↙ ↓ ↘

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 13483 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5367 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.822967529296875 y=0.327606201171875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.822967529296875 × 214)
    floor (0.822967529296875 × 16384)
    floor (13483.5)     		tx = 13483
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.327606201171875 × 214)
    floor (0.327606201171875 × 16384)
    floor (5367.5)     		ty = 5367
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 13483 / 5367 ti = "14/13483/5367"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/13483/5367.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13483 ÷ 214
    13483 ÷ 16384     		x = 0.82293701171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5367 ÷ 214
    5367 ÷ 16384     		y = 0.32757568359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.82293701171875 × 2 - 1) × π
    0.6458740234375 × 3.1415926535     		Λ = 2.02907309
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.32757568359375 × 2 - 1) × π
    0.3448486328125 × 3.1415926535     		Φ = 1.08337393141327
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.02907309} λ = 2.02907309}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.08337393141327))-π/2
    2×atan(2.95463147702211)-π/2
    2×1.24444635141137-π/2
    2.48889270282274-1.57079632675     		φ = 0.91809638
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.02907309} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 116.257324°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.91809638 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 52.603048°
  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 13483 KachelY 5367 2.02907309 0.91809638 116.257324 52.603048
    Oben rechts KachelX + 1 13484 KachelY 5367 2.02945658 0.91809638 116.279297 52.603048
    Unten links KachelX 13483 KachelY + 1 5368 2.02907309 0.91786343 116.257324 52.589701
    Unten rechts KachelX + 1 13484 KachelY + 1 5368 2.02945658 0.91786343 116.279297 52.589701
  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(0.91809638-0.91786343) × R
    0.00023295000000001 × 6371000     		dl = 1484.12445000006m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.91809638-0.91786343) × R
    0.00023295000000001 × 6371000     		dr = 1484.12445000006m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.02907309-2.02945658) × cos(0.91809638) × R
    0.000383490000000375 × 0.607333581208831 × 6371000     		do = 1483.84638807453m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.02907309-2.02945658) × cos(0.91786343) × R
    0.000383490000000375 × 0.607518631140303 × 6371000     		du = 1484.298504804m
  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(0.91809638)-sin(0.91786343))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.607333581208831-0.607518631140303)×R²
    abs(2.02945658-2.02907309)×0.00018504993147217×R²
    0.000383490000000375×0.00018504993147217×6371000²
    0.000383490000000375×0.00018504993147217×40589641000000     		ar = 2202548.21329366m²