Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 15168 / 15040
↖ ↑ ↗
← S 81.723188°
E153.281250°		 ← 351.72 m → S 81.723188°
E153.303223°		 →
↑
351.62 m
↓
↑
351.62 m
↓
S 81.726350°
E153.281250°		 ← 351.59 m →
123 648 m²		 S 81.726350°
E153.303223°
↙ ↓ ↘

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 15168 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15040 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.925811767578125 y=0.917999267578125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.925811767578125 × 214)
    floor (0.925811767578125 × 16384)
    floor (15168.5)     		tx = 15168
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.917999267578125 × 214)
    floor (0.917999267578125 × 16384)
    floor (15040.5)     		ty = 15040
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 15168 / 15040 ti = "14/15168/15040"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/15168/15040.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15168 ÷ 214
    15168 ÷ 16384     		x = 0.92578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15040 ÷ 214
    15040 ÷ 16384     		y = 0.91796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.92578125 × 2 - 1) × π
    0.8515625 × 3.1415926535     		Λ = 2.67526249
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.91796875 × 2 - 1) × π
    -0.8359375 × 3.1415926535     		Φ = -2.62617510878516
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.67526249} λ = 2.67526249}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.62617510878516))-π/2
    2×atan(0.0723546824351102)-π/2
    2×0.0722288138214239-π/2
    0.144457627642848-1.57079632675     		φ = -1.42633870
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.67526249} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 153.281250°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42633870 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.723188°
  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 15168 KachelY 15040 2.67526249 -1.42633870 153.281250 -81.723188
    Oben rechts KachelX + 1 15169 KachelY 15040 2.67564599 -1.42633870 153.303223 -81.723188
    Unten links KachelX 15168 KachelY + 1 15041 2.67526249 -1.42639389 153.281250 -81.726350
    Unten rechts KachelX + 1 15169 KachelY + 1 15041 2.67564599 -1.42639389 153.303223 -81.726350
  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(-1.42633870--1.42639389) × R
    5.51899999998717e-05 × 6371000     		dl = 351.615489999183m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42633870--1.42639389) × R
    5.51899999998717e-05 × 6371000     		dr = 351.615489999183m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.67526249-2.67564599) × cos(-1.42633870) × R
    0.00038349999999987 × 0.143955726994628 × 6371000     		do = 351.723932717725m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.67526249-2.67564599) × cos(-1.42639389) × R
    0.00038349999999987 × 0.143901111627328 × 6371000     		du = 351.590492165031m
  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(-1.42633870)-sin(-1.42639389))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.143955726994628-0.143901111627328)×R²
    abs(2.67564599-2.67526249)×5.46153672999206e-05×R²
    0.00038349999999987×5.46153672999206e-05×6371000²
    0.00038349999999987×5.46153672999206e-05×40589641000000     		ar = 123648.1230954m²