Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 2316 / 2836
↖ ↑ ↗
← N 75.386696°
W129.111328°		 ← 616.42 m → N 75.386696°
W129.089355°		 →
↑
616.52 m
↓
↑
616.52 m
↓
N 75.381152°
W129.111328°		 ← 616.65 m →
380 110 m²		 N 75.381152°
W129.089355°
↙ ↓ ↘

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 2316 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2836 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.141387939453125 y=0.173126220703125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.141387939453125 × 214)
    floor (0.141387939453125 × 16384)
    floor (2316.5)     		tx = 2316
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.173126220703125 × 214)
    floor (0.173126220703125 × 16384)
    floor (2836.5)     		ty = 2836
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 2316 / 2836 ti = "14/2316/2836"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/2316/2836.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2316 ÷ 214
    2316 ÷ 16384     		x = 0.141357421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2836 ÷ 214
    2836 ÷ 16384     		y = 0.173095703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.141357421875 × 2 - 1) × π
    -0.71728515625 × 3.1415926535     		Λ = -2.25341778
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.173095703125 × 2 - 1) × π
    0.65380859375 × 3.1415926535     		Φ = 2.05400027492017
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.25341778} λ = -2.25341778}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.05400027492017))-π/2
    2×atan(7.79903708099366)-π/2
    2×1.44327119555295-π/2
    2.8865423911059-1.57079632675     		φ = 1.31574606
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.25341778} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -129.111328°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.31574606 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 75.386696°
  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 2316 KachelY 2836 -2.25341778 1.31574606 -129.111328 75.386696
    Oben rechts KachelX + 1 2317 KachelY 2836 -2.25303428 1.31574606 -129.089355 75.386696
    Unten links KachelX 2316 KachelY + 1 2837 -2.25341778 1.31564929 -129.111328 75.381152
    Unten rechts KachelX + 1 2317 KachelY + 1 2837 -2.25303428 1.31564929 -129.089355 75.381152
  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(1.31574606-1.31564929) × R
    9.67699999998572e-05 × 6371000     		dl = 616.52166999909m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.31574606-1.31564929) × R
    9.67699999998572e-05 × 6371000     		dr = 616.52166999909m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.25341778--2.25303428) × cos(1.31574606) × R
    0.00038349999999987 × 0.25229404964809 × 6371000     		do = 616.424627182903m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.25341778--2.25303428) × cos(1.31564929) × R
    0.00038349999999987 × 0.252387688016652 × 6371000     		du = 616.653411795585m
  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(1.31574606)-sin(1.31564929))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.25229404964809-0.252387688016652)×R²
    abs(-2.25303428--2.25341778)×9.36383685620212e-05×R²
    0.00038349999999987×9.36383685620212e-05×6371000²
    0.00038349999999987×9.36383685620212e-05×40589641000000     		ar = 380109.666212934m²