Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 15558 / 3386
↖ ↑ ↗
← N 72.006159°
E161.850586°		 ← 754.76 m → N 72.006159°
E161.872559°		 →
↑
754.90 m
↓
↑
754.90 m
↓
N 71.999370°
E161.850586°		 ← 755.04 m →
569 876 m²		 N 71.999370°
E161.872559°
↙ ↓ ↘

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 15558 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3386 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.949615478515625 y=0.206695556640625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.949615478515625 × 214)
    floor (0.949615478515625 × 16384)
    floor (15558.5)     		tx = 15558
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.206695556640625 × 214)
    floor (0.206695556640625 × 16384)
    floor (3386.5)     		ty = 3386
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 15558 / 3386 ti = "14/15558/3386"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/15558/3386.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15558 ÷ 214
    15558 ÷ 16384     		x = 0.9495849609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3386 ÷ 214
    3386 ÷ 16384     		y = 0.2066650390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.9495849609375 × 2 - 1) × π
    0.899169921875 × 3.1415926535     		Λ = 2.82482562
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2066650390625 × 2 - 1) × π
    0.586669921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.84307791659192
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.82482562} λ = 2.82482562}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.84307791659192))-π/2
    2×atan(6.31594833658517)-π/2
    2×1.41377043593258-π/2
    2.82754087186515-1.57079632675     		φ = 1.25674455
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.82482562} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 161.850586°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.25674455 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 72.006159°
  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 15558 KachelY 3386 2.82482562 1.25674455 161.850586 72.006159
    Oben rechts KachelX + 1 15559 KachelY 3386 2.82520912 1.25674455 161.872559 72.006159
    Unten links KachelX 15558 KachelY + 1 3387 2.82482562 1.25662606 161.850586 71.999370
    Unten rechts KachelX + 1 15559 KachelY + 1 3387 2.82520912 1.25662606 161.872559 71.999370
  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(1.25674455-1.25662606) × R
    0.000118489999999971 × 6371000     		dl = 754.899789999816m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.25674455-1.25662606) × R
    0.000118489999999971 × 6371000     		dr = 754.899789999816m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.82482562-2.82520912) × cos(1.25674455) × R
    0.00038349999999987 × 0.308914764890687 × 6371000     		do = 754.764803389715m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.82482562-2.82520912) × cos(1.25662606) × R
    0.00038349999999987 × 0.309027457343564 × 6371000     		du = 755.040142436942m
  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(1.25674455)-sin(1.25662606))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.308914764890687-0.309027457343564)×R²
    abs(2.82520912-2.82482562)×0.000112692452877261×R²
    0.00038349999999987×0.000112692452877261×6371000²
    0.00038349999999987×0.000112692452877261×40589641000000     		ar = 569875.718938836m²