Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 2312 / 2820
↖ ↑ ↗
← N 75.475130°
W129.199219°		 ← 612.77 m → N 75.475130°
W129.177246°		 →
↑
612.83 m
↓
↑
612.83 m
↓
N 75.469619°
W129.199219°		 ← 613 m →
375 594 m²		 N 75.469619°
W129.177246°
↙ ↓ ↘

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 2312 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2820 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.141143798828125 y=0.172149658203125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.141143798828125 × 214)
    floor (0.141143798828125 × 16384)
    floor (2312.5)     		tx = 2312
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.172149658203125 × 214)
    floor (0.172149658203125 × 16384)
    floor (2820.5)     		ty = 2820
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 2312 / 2820 ti = "14/2312/2820"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/2312/2820.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2312 ÷ 214
    2312 ÷ 16384     		x = 0.14111328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2820 ÷ 214
    2820 ÷ 16384     		y = 0.172119140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.14111328125 × 2 - 1) × π
    -0.7177734375 × 3.1415926535     		Λ = -2.25495176
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.172119140625 × 2 - 1) × π
    0.65576171875 × 3.1415926535     		Φ = 2.06013619807153
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.25495176} λ = -2.25495176}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.06013619807153))-π/2
    2×atan(7.84703848905026)-π/2
    2×1.44404293035468-π/2
    2.88808586070937-1.57079632675     		φ = 1.31728953
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.25495176} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -129.199219°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.31728953 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 75.475130°
  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 2312 KachelY 2820 -2.25495176 1.31728953 -129.199219 75.475130
    Oben rechts KachelX + 1 2313 KachelY 2820 -2.25456826 1.31728953 -129.177246 75.475130
    Unten links KachelX 2312 KachelY + 1 2821 -2.25495176 1.31719334 -129.199219 75.469619
    Unten rechts KachelX + 1 2313 KachelY + 1 2821 -2.25456826 1.31719334 -129.177246 75.469619
  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(1.31728953-1.31719334) × R
    9.61900000000515e-05 × 6371000     		dl = 612.826490000328m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.31728953-1.31719334) × R
    9.61900000000515e-05 × 6371000     		dr = 612.826490000328m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.25495176--2.25456826) × cos(1.31728953) × R
    0.00038349999999987 × 0.250800210026571 × 6371000     		do = 612.774760953199m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.25495176--2.25456826) × cos(1.31719334) × R
    0.00038349999999987 × 0.250893324525107 × 6371000     		du = 613.00226560551m
  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(1.31728953)-sin(1.31719334))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.250800210026571-0.250893324525107)×R²
    abs(-2.25456826--2.25495176)×9.31144985359955e-05×R²
    0.00038349999999987×9.31144985359955e-05×6371000²
    0.00038349999999987×9.31144985359955e-05×40589641000000     		ar = 375594.316644696m²