Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 15905 / 10721
↖ ↑ ↗
← S 48.472921°
E169.475097°		 ← 1 619.83 m → S 48.472921°
E169.497070°		 →
↑
1 619.64 m
↓
↑
1 619.64 m
↓
S 48.487487°
E169.475097°		 ← 1 619.36 m →
2 623 158 m²		 S 48.487487°
E169.497070°
↙ ↓ ↘

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 15905 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10721 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.970794677734375 y=0.654388427734375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.970794677734375 × 214)
    floor (0.970794677734375 × 16384)
    floor (15905.5)     		tx = 15905
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.654388427734375 × 214)
    floor (0.654388427734375 × 16384)
    floor (10721.5)     		ty = 10721
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 15905 / 10721 ti = "14/15905/10721"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/15905/10721.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15905 ÷ 214
    15905 ÷ 16384     		x = 0.97076416015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10721 ÷ 214
    10721 ÷ 16384     		y = 0.65435791015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.97076416015625 × 2 - 1) × π
    0.9415283203125 × 3.1415926535     		Λ = 2.95789845
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.65435791015625 × 2 - 1) × π
    -0.3087158203125 × 3.1415926535     		Φ = -0.969859353112976
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.95789845} λ = 2.95789845}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.969859353112976))-π/2
    2×atan(0.379136358702232)-π/2
    2×0.362392126274181-π/2
    0.724784252548363-1.57079632675     		φ = -0.84601207
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.95789845} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 169.475097°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.84601207 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.472921°
  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 15905 KachelY 10721 2.95789845 -0.84601207 169.475097 -48.472921
    Oben rechts KachelX + 1 15906 KachelY 10721 2.95828195 -0.84601207 169.497070 -48.472921
    Unten links KachelX 15905 KachelY + 1 10722 2.95789845 -0.84626629 169.475097 -48.487487
    Unten rechts KachelX + 1 15906 KachelY + 1 10722 2.95828195 -0.84626629 169.497070 -48.487487
  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(-0.84601207--0.84626629) × R
    0.000254219999999972 × 6371000     		dl = 1619.63561999982m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.84601207--0.84626629) × R
    0.000254219999999972 × 6371000     		dr = 1619.63561999982m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.95789845-2.95828195) × cos(-0.84601207) × R
    0.00038349999999987 × 0.662973943567427 × 6371000     		do = 1619.82998237796m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.95789845-2.95828195) × cos(-0.84626629) × R
    0.00038349999999987 × 0.662783602257093 × 6371000     		du = 1619.36492554676m
  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(-0.84601207)-sin(-0.84626629))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.662973943567427-0.662783602257093)×R²
    abs(2.95828195-2.95789845)×0.000190341310334019×R²
    0.00038349999999987×0.000190341310334019×6371000²
    0.00038349999999987×0.000190341310334019×40589641000000     		ar = 2623157.74062525m²