Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 2596 / 1508
↖ ↑ ↗
← N 81.187965°
W122.958984°		 ← 374.28 m → N 81.187965°
W122.937012°		 →
↑
374.36 m
↓
↑
374.36 m
↓
N 81.184599°
W122.958984°		 ← 374.43 m →
140 144 m²		 N 81.184599°
W122.937012°
↙ ↓ ↘

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 2596 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1508 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.158477783203125 y=0.092071533203125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.158477783203125 × 214)
    floor (0.158477783203125 × 16384)
    floor (2596.5)     		tx = 2596
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.092071533203125 × 214)
    floor (0.092071533203125 × 16384)
    floor (1508.5)     		ty = 1508
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 2596 / 1508 ti = "14/2596/1508"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/2596/1508.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2596 ÷ 214
    2596 ÷ 16384     		x = 0.158447265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1508 ÷ 214
    1508 ÷ 16384     		y = 0.092041015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.158447265625 × 2 - 1) × π
    -0.68310546875 × 3.1415926535     		Λ = -2.14603912
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.092041015625 × 2 - 1) × π
    0.81591796875 × 3.1415926535     		Φ = 2.56328189648364
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.14603912} λ = -2.14603912}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.56328189648364))-π/2
    2×atan(12.9783410700161)-π/2
    2×1.49389681868723-π/2
    2.98779363737447-1.57079632675     		φ = 1.41699731
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.14603912} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -122.958984°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.41699731 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.187965°
  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 2596 KachelY 1508 -2.14603912 1.41699731 -122.958984 81.187965
    Oben rechts KachelX + 1 2597 KachelY 1508 -2.14565563 1.41699731 -122.937012 81.187965
    Unten links KachelX 2596 KachelY + 1 1509 -2.14603912 1.41693855 -122.958984 81.184599
    Unten rechts KachelX + 1 2597 KachelY + 1 1509 -2.14565563 1.41693855 -122.937012 81.184599
  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(1.41699731-1.41693855) × R
    5.87599999999355e-05 × 6371000     		dl = 374.359959999589m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.41699731-1.41693855) × R
    5.87599999999355e-05 × 6371000     		dr = 374.359959999589m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.14603912--2.14565563) × cos(1.41699731) × R
    0.000383490000000375 × 0.153193402985605 × 6371000     		do = 374.284387905226m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.14603912--2.14565563) × cos(1.41693855) × R
    0.000383490000000375 × 0.153251469131349 × 6371000     		du = 374.426255971306m
  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(1.41699731)-sin(1.41693855))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.153193402985605-0.153251469131349)×R²
    abs(-2.14565563--2.14603912)×5.80661457439402e-05×R²
    0.000383490000000375×5.80661457439402e-05×6371000²
    0.000383490000000375×5.80661457439402e-05×40589641000000     		ar = 140143.64338668m²