Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 2688 / 1408
↖ ↑ ↗
← N 81.518272°
W120.937500°		 ← 360.36 m → N 81.518272°
W120.915527°		 →
↑
360.41 m
↓
↑
360.41 m
↓
N 81.515030°
W120.937500°		 ← 360.50 m →
129 901 m²		 N 81.515030°
W120.915527°
↙ ↓ ↘

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 2688 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 1408 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.164093017578125 y=0.085968017578125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.164093017578125 × 214)
    floor (0.164093017578125 × 16384)
    floor (2688.5)     		tx = 2688
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.085968017578125 × 214)
    floor (0.085968017578125 × 16384)
    floor (1408.5)     		ty = 1408
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 2688 / 1408 ti = "14/2688/1408"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/2688/1408.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 2688 ÷ 214
    2688 ÷ 16384     		x = 0.1640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 1408 ÷ 214
    1408 ÷ 16384     		y = 0.0859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.1640625 × 2 - 1) × π
    -0.671875 × 3.1415926535     		Λ = -2.11075756
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.0859375 × 2 - 1) × π
    0.828125 × 3.1415926535     		Φ = 2.60163141617969
    Länge (λ) Λ (unverändert) -2.11075756} λ = -2.11075756}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.60163141617969))-π/2
    2×atan(13.485720921814)-π/2
    2×1.49677928578267-π/2
    2.99355857156534-1.57079632675     		φ = 1.42276224
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -2.11075756} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -120.937500°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.42276224 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 81.518272°
  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 2688 KachelY 1408 -2.11075756 1.42276224 -120.937500 81.518272
    Oben rechts KachelX + 1 2689 KachelY 1408 -2.11037407 1.42276224 -120.915527 81.518272
    Unten links KachelX 2688 KachelY + 1 1409 -2.11075756 1.42270567 -120.937500 81.515030
    Unten rechts KachelX + 1 2689 KachelY + 1 1409 -2.11037407 1.42270567 -120.915527 81.515030
  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(1.42276224-1.42270567) × R
    5.65699999999225e-05 × 6371000     		dl = 360.407469999506m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.42276224-1.42270567) × R
    5.65699999999225e-05 × 6371000     		dr = 360.407469999506m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-2.11075756--2.11037407) × cos(1.42276224) × R
    0.000383489999999931 × 0.147494006831501 × 6371000     		do = 360.35953892702m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-2.11075756--2.11037407) × cos(1.42270567) × R
    0.000383489999999931 × 0.147549957886518 × 6371000     		du = 360.496239372154m
  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(1.42276224)-sin(1.42270567))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.147494006831501-0.147549957886518)×R²
    abs(-2.11037407--2.11075756)×5.5951055017156e-05×R²
    0.000383489999999931×5.5951055017156e-05×6371000²
    0.000383489999999931×5.5951055017156e-05×40589641000000     		ar = 129900.903679504m²