Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 13552 / 5327
↖ ↑ ↗
← N 53.133590°
E117.773438°		 ← 1 465.81 m → N 53.133590°
E117.795410°		 →
↑
1 466.09 m
↓
↑
1 466.09 m
↓
N 53.120405°
E117.773438°		 ← 1 466.26 m →
2 149 346 m²		 N 53.120405°
E117.795410°
↙ ↓ ↘

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 13552 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 5327 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.827178955078125 y=0.325164794921875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.827178955078125 × 214)
    floor (0.827178955078125 × 16384)
    floor (13552.5)     		tx = 13552
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.325164794921875 × 214)
    floor (0.325164794921875 × 16384)
    floor (5327.5)     		ty = 5327
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 13552 / 5327 ti = "14/13552/5327"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/13552/5327.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 13552 ÷ 214
    13552 ÷ 16384     		x = 0.8271484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 5327 ÷ 214
    5327 ÷ 16384     		y = 0.32513427734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8271484375 × 2 - 1) × π
    0.654296875 × 3.1415926535     		Λ = 2.05553426
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.32513427734375 × 2 - 1) × π
    0.3497314453125 × 3.1415926535     		Φ = 1.09871373929169
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.05553426} λ = 2.05553426}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.09871373929169))-π/2
    2×atan(3.0003043673096)-π/2
    2×1.24907620635027-π/2
    2.49815241270055-1.57079632675     		φ = 0.92735609
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.05553426} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.773438°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.92735609 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.133590°
  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 13552 KachelY 5327 2.05553426 0.92735609 117.773438 53.133590
    Oben rechts KachelX + 1 13553 KachelY 5327 2.05591775 0.92735609 117.795410 53.133590
    Unten links KachelX 13552 KachelY + 1 5328 2.05553426 0.92712597 117.773438 53.120405
    Unten rechts KachelX + 1 13553 KachelY + 1 5328 2.05591775 0.92712597 117.795410 53.120405
  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(0.92735609-0.92712597) × R
    0.00023012 × 6371000     		dl = 1466.09452m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.92735609-0.92712597) × R
    0.00023012 × 6371000     		dr = 1466.09452m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.05553426-2.05591775) × cos(0.92735609) × R
    0.000383489999999931 × 0.5999513012897 × 6371000     		do = 1465.80989259048m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.05553426-2.05591775) × cos(0.92712597) × R
    0.000383489999999931 × 0.600135389807178 × 6371000     		du = 1466.25966037905m
  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(0.92735609)-sin(0.92712597))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.5999513012897-0.600135389807178)×R²
    abs(2.05591775-2.05553426)×0.000184088517477754×R²
    0.000383489999999931×0.000184088517477754×6371000²
    0.000383489999999931×0.000184088517477754×40589641000000     		ar = 2149345.56141898m²