Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 14283 / 2195
↖ ↑ ↗
← N 78.547407°
E133.835449°		 ← 485.13 m → N 78.547407°
E133.857422°		 →
↑
485.22 m
↓
↑
485.22 m
↓
N 78.543043°
E133.835449°		 ← 485.31 m →
235 437 m²		 N 78.543043°
E133.857422°
↙ ↓ ↘

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 14283 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2195 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.871795654296875 y=0.134002685546875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.871795654296875 × 214)
    floor (0.871795654296875 × 16384)
    floor (14283.5)     		tx = 14283
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.134002685546875 × 214)
    floor (0.134002685546875 × 16384)
    floor (2195.5)     		ty = 2195
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 14283 / 2195 ti = "14/14283/2195"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/14283/2195.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14283 ÷ 214
    14283 ÷ 16384     		x = 0.87176513671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2195 ÷ 214
    2195 ÷ 16384     		y = 0.13397216796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.87176513671875 × 2 - 1) × π
    0.7435302734375 × 3.1415926535     		Λ = 2.33586924
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.13397216796875 × 2 - 1) × π
    0.7320556640625 × 3.1415926535     		Φ = 2.29982069617181
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.33586924} λ = 2.33586924}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.29982069617181))-π/2
    2×atan(9.97239420604226)-π/2
    2×1.47085360050656-π/2
    2.94170720101313-1.57079632675     		φ = 1.37091087
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.33586924} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 133.835449°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37091087 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.547407°
  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 14283 KachelY 2195 2.33586924 1.37091087 133.835449 78.547407
    Oben rechts KachelX + 1 14284 KachelY 2195 2.33625274 1.37091087 133.857422 78.547407
    Unten links KachelX 14283 KachelY + 1 2196 2.33586924 1.37083471 133.835449 78.543043
    Unten rechts KachelX + 1 14284 KachelY + 1 2196 2.33625274 1.37083471 133.857422 78.543043
  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(1.37091087-1.37083471) × R
    7.61599999998808e-05 × 6371000     		dl = 485.21535999924m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37091087-1.37083471) × R
    7.61599999998808e-05 × 6371000     		dr = 485.21535999924m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.33586924-2.33625274) × cos(1.37091087) × R
    0.00038349999999987 × 0.198557069524981 × 6371000     		do = 485.130218993227m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.33586924-2.33625274) × cos(1.37083471) × R
    0.00038349999999987 × 0.198631712552251 × 6371000     		du = 485.312592696931m
  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(1.37091087)-sin(1.37083471))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.198557069524981-0.198631712552251)×R²
    abs(2.33625274-2.33586924)×7.46430272705045e-05×R²
    0.00038349999999987×7.46430272705045e-05×6371000²
    0.00038349999999987×7.46430272705045e-05×40589641000000     		ar = 235436.879230853m²