Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 15848 / 10716
↖ ↑ ↗
← S 48.400033°
E168.222656°		 ← 1 622.11 m → S 48.400033°
E168.244629°		 →
↑
1 621.87 m
↓
↑
1 621.87 m
↓
S 48.414619°
E168.222656°		 ← 1 621.65 m →
2 630 472 m²		 S 48.414619°
E168.244629°
↙ ↓ ↘

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 15848 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10716 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.967315673828125 y=0.654083251953125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.967315673828125 × 214)
    floor (0.967315673828125 × 16384)
    floor (15848.5)     		tx = 15848
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.654083251953125 × 214)
    floor (0.654083251953125 × 16384)
    floor (10716.5)     		ty = 10716
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 15848 / 10716 ti = "14/15848/10716"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/15848/10716.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15848 ÷ 214
    15848 ÷ 16384     		x = 0.96728515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10716 ÷ 214
    10716 ÷ 16384     		y = 0.654052734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.96728515625 × 2 - 1) × π
    0.9345703125 × 3.1415926535     		Λ = 2.93603923
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.654052734375 × 2 - 1) × π
    -0.30810546875 × 3.1415926535     		Φ = -0.967941877128174
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.93603923} λ = 2.93603923}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.967941877128174))-π/2
    2×atan(0.379864040998716)-π/2
    2×0.363028200841975-π/2
    0.726056401683951-1.57079632675     		φ = -0.84473993
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.93603923} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 168.222656°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84473993 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.400033°
  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 15848 KachelY 10716 2.93603923 -0.84473993 168.222656 -48.400033
    Oben rechts KachelX + 1 15849 KachelY 10716 2.93642272 -0.84473993 168.244629 -48.400033
    Unten links KachelX 15848 KachelY + 1 10717 2.93603923 -0.84499450 168.222656 -48.414619
    Unten rechts KachelX + 1 15849 KachelY + 1 10717 2.93642272 -0.84499450 168.244629 -48.414619
  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(-0.84473993--0.84499450) × R
    0.000254569999999954 × 6371000     		dl = 1621.86546999971m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84473993--0.84499450) × R
    0.000254569999999954 × 6371000     		dr = 1621.86546999971m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.93603923-2.93642272) × cos(-0.84473993) × R
    0.000383489999999931 × 0.663925784885643 × 6371000     		do = 1622.11329709467m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.93603923-2.93642272) × cos(-0.84499450) × R
    0.000383489999999931 × 0.66373539631797 × 6371000     		du = 1621.64813693028m
  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(-0.84473993)-sin(-0.84499450))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.663925784885643-0.66373539631797)×R²
    abs(2.93642272-2.93603923)×0.000190388567673727×R²
    0.000383489999999931×0.000190388567673727×6371000²
    0.000383489999999931×0.000190388567673727×40589641000000     		ar = 2630472.34558666m²