Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 2207 / 2911
↖ ↑ ↗
← N 74.965093°
W131.506347°		 ← 633.79 m → N 74.965093°
W131.484375°		 →
↑
633.91 m
↓
↑
633.91 m
↓
N 74.959392°
W131.506347°		 ← 634.02 m →
401 842 m²		 N 74.959392°
W131.484375°
↙ ↓ ↘

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 2207 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2911 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.134735107421875 y=0.177703857421875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.134735107421875 × 214)
    floor (0.134735107421875 × 16384)
    floor (2207.5)     		tx = 2207
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.177703857421875 × 214)
    floor (0.177703857421875 × 16384)
    floor (2911.5)     		ty = 2911
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 2207 / 2911 ti = "14/2207/2911"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/2207/2911.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2207 ÷ 214
    2207 ÷ 16384     		x = 0.13470458984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2911 ÷ 214
    2911 ÷ 16384     		y = 0.17767333984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.13470458984375 × 2 - 1) × π
    -0.7305908203125 × 3.1415926535     		Λ = -2.29521875
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.17767333984375 × 2 - 1) × π
    0.6446533203125 × 3.1415926535     		Φ = 2.02523813514813
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.29521875} λ = -2.29521875}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.02523813514813))-π/2
    2×atan(7.57791529777034)-π/2
    2×1.4395920082351-π/2
    2.87918401647019-1.57079632675     		φ = 1.30838769
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.29521875} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -131.506347°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.30838769 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 74.965093°
  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 2207 KachelY 2911 -2.29521875 1.30838769 -131.506347 74.965093
    Oben rechts KachelX + 1 2208 KachelY 2911 -2.29483526 1.30838769 -131.484375 74.965093
    Unten links KachelX 2207 KachelY + 1 2912 -2.29521875 1.30828819 -131.506347 74.959392
    Unten rechts KachelX + 1 2208 KachelY + 1 2912 -2.29483526 1.30828819 -131.484375 74.959392
  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(1.30838769-1.30828819) × R
    9.94999999999191e-05 × 6371000     		dl = 633.914499999485m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.30838769-1.30828819) × R
    9.94999999999191e-05 × 6371000     		dr = 633.914499999485m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.29521875--2.29483526) × cos(1.30838769) × R
    0.000383489999999931 × 0.259407486370961 × 6371000     		do = 633.78820733814m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.29521875--2.29483526) × cos(1.30828819) × R
    0.000383489999999931 × 0.2595035789989 × 6371000     		du = 634.022982267933m
  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(1.30838769)-sin(1.30828819))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.259407486370961-0.2595035789989)×R²
    abs(-2.29483526--2.29521875)×9.60926279397478e-05×R²
    0.000383489999999931×9.60926279397478e-05×6371000²
    0.000383489999999931×9.60926279397478e-05×40589641000000     		ar = 401841.948507719m²