Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 14301 / 2263
↖ ↑ ↗
← N 78.246912°
E134.230957°		 ← 497.67 m → N 78.246912°
E134.252929°		 →
↑
497.77 m
↓
↑
497.77 m
↓
N 78.242436°
E134.230957°		 ← 497.86 m →
247 770 m²		 N 78.242436°
E134.252929°
↙ ↓ ↘

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 14301 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2263 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.872894287109375 y=0.138153076171875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.872894287109375 × 214)
    floor (0.872894287109375 × 16384)
    floor (14301.5)     		tx = 14301
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.138153076171875 × 214)
    floor (0.138153076171875 × 16384)
    floor (2263.5)     		ty = 2263
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 14301 / 2263 ti = "14/14301/2263"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/14301/2263.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 14301 ÷ 214
    14301 ÷ 16384     		x = 0.87286376953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2263 ÷ 214
    2263 ÷ 16384     		y = 0.13812255859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.87286376953125 × 2 - 1) × π
    0.7457275390625 × 3.1415926535     		Λ = 2.34277216
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.13812255859375 × 2 - 1) × π
    0.7237548828125 × 3.1415926535     		Φ = 2.2737430227785
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.34277216} λ = 2.34277216}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.2737430227785))-π/2
    2×atan(9.71569892174541)-π/2
    2×1.46823129081116-π/2
    2.93646258162232-1.57079632675     		φ = 1.36566625
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.34277216} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 134.230957°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36566625 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.246912°
  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 14301 KachelY 2263 2.34277216 1.36566625 134.230957 78.246912
    Oben rechts KachelX + 1 14302 KachelY 2263 2.34315565 1.36566625 134.252929 78.246912
    Unten links KachelX 14301 KachelY + 1 2264 2.34277216 1.36558812 134.230957 78.242436
    Unten rechts KachelX + 1 14302 KachelY + 1 2264 2.34315565 1.36558812 134.252929 78.242436
  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(1.36566625-1.36558812) × R
    7.81300000001206e-05 × 6371000     		dl = 497.766230000768m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36566625-1.36558812) × R
    7.81300000001206e-05 × 6371000     		dr = 497.766230000768m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.34277216-2.34315565) × cos(1.36566625) × R
    0.000383489999999931 × 0.203694511297118 × 6371000     		do = 497.669442642851m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.34277216-2.34315565) × cos(1.36558812) × R
    0.000383489999999931 × 0.203771002640575 × 6371000     		du = 497.856327424492m
  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(1.36566625)-sin(1.36558812))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.203694511297118-0.203771002640575)×R²
    abs(2.34315565-2.34277216)×7.64913434570802e-05×R²
    0.000383489999999931×7.64913434570802e-05×6371000²
    0.000383489999999931×7.64913434570802e-05×40589641000000     		ar = 247769.554844683m²