Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 14270 / 2222
↖ ↑ ↗
← N 78.429011°
E133.549805°		 ← 490.06 m → N 78.429011°
E133.571777°		 →
↑
490.12 m
↓
↑
490.12 m
↓
N 78.424603°
E133.549805°		 ← 490.25 m →
240 236 m²		 N 78.424603°
E133.571777°
↙ ↓ ↘

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 14270 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2222 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.871002197265625 y=0.135650634765625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.871002197265625 × 214)
    floor (0.871002197265625 × 16384)
    floor (14270.5)     		tx = 14270
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.135650634765625 × 214)
    floor (0.135650634765625 × 16384)
    floor (2222.5)     		ty = 2222
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 14270 / 2222 ti = "14/14270/2222"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/14270/2222.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14270 ÷ 214
    14270 ÷ 16384     		x = 0.8709716796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2222 ÷ 214
    2222 ÷ 16384     		y = 0.1356201171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.8709716796875 × 2 - 1) × π
    0.741943359375 × 3.1415926535     		Λ = 2.33088381
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.1356201171875 × 2 - 1) × π
    0.728759765625 × 3.1415926535     		Φ = 2.28946632585388
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.33088381} λ = 2.33088381}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.28946632585388))-π/2
    2×atan(9.86966908821918)-π/2
    2×1.46982040084878-π/2
    2.93964080169756-1.57079632675     		φ = 1.36884447
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.33088381} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 133.549805°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36884447 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.429011°
  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 14270 KachelY 2222 2.33088381 1.36884447 133.549805 78.429011
    Oben rechts KachelX + 1 14271 KachelY 2222 2.33126730 1.36884447 133.571777 78.429011
    Unten links KachelX 14270 KachelY + 1 2223 2.33088381 1.36876754 133.549805 78.424603
    Unten rechts KachelX + 1 14271 KachelY + 1 2223 2.33126730 1.36876754 133.571777 78.424603
  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(1.36884447-1.36876754) × R
    7.69300000000861e-05 × 6371000     		dl = 490.121030000549m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36884447-1.36876754) × R
    7.69300000000861e-05 × 6371000     		dr = 490.121030000549m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.33088381-2.33126730) × cos(1.36884447) × R
    0.000383489999999931 × 0.200581900750211 × 6371000     		do = 490.064666519139m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.33088381-2.33126730) × cos(1.36876754) × R
    0.000383489999999931 × 0.200657266703363 × 6371000     		du = 490.248801730544m
  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(1.36884447)-sin(1.36876754))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.200581900750211-0.200657266703363)×R²
    abs(2.33126730-2.33088381)×7.53659531526896e-05×R²
    0.000383489999999931×7.53659531526896e-05×6371000²
    0.000383489999999931×7.53659531526896e-05×40589641000000     		ar = 240236.123510315m²