Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 3602 / 3603
↖ ↑ ↗
← N 70.473553°
W100.854492°		 ← 816.62 m → N 70.473553°
W100.832520°		 →
↑
816.76 m
↓
↑
816.76 m
↓
N 70.466207°
W100.854492°		 ← 816.92 m →
667 109 m²		 N 70.466207°
W100.832520°
↙ ↓ ↘

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 3602 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3603 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.219879150390625 y=0.219940185546875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.219879150390625 × 214)
    floor (0.219879150390625 × 16384)
    floor (3602.5)     		tx = 3602
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.219940185546875 × 214)
    floor (0.219940185546875 × 16384)
    floor (3603.5)     		ty = 3603
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 3602 / 3603 ti = "14/3602/3603"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/3602/3603.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3602 ÷ 214
    3602 ÷ 16384     		x = 0.2198486328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3603 ÷ 214
    3603 ÷ 16384     		y = 0.21990966796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.2198486328125 × 2 - 1) × π
    -0.560302734375 × 3.1415926535     		Λ = -1.76024295
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.21990966796875 × 2 - 1) × π
    0.5601806640625 × 3.1415926535     		Φ = 1.7598594588515
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.76024295} λ = -1.76024295}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.7598594588515))-π/2
    2×atan(5.81162056517601)-π/2
    2×1.40039593051705-π/2
    2.8007918610341-1.57079632675     		φ = 1.22999553
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.76024295} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -100.854492°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.22999553 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.473553°
  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 3602 KachelY 3603 -1.76024295 1.22999553 -100.854492 70.473553
    Oben rechts KachelX + 1 3603 KachelY 3603 -1.75985946 1.22999553 -100.832520 70.473553
    Unten links KachelX 3602 KachelY + 1 3604 -1.76024295 1.22986733 -100.854492 70.466207
    Unten rechts KachelX + 1 3603 KachelY + 1 3604 -1.75985946 1.22986733 -100.832520 70.466207
  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(1.22999553-1.22986733) × R
    0.000128200000000023 × 6371000     		dl = 816.762200000145m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.22999553-1.22986733) × R
    0.000128200000000023 × 6371000     		dr = 816.762200000145m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.76024295--1.75985946) × cos(1.22999553) × R
    0.000383490000000153 × 0.334241940046108 × 6371000     		do = 816.62485135927m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.76024295--1.75985946) × cos(1.22986733) × R
    0.000383490000000153 × 0.334362764171974 × 6371000     		du = 816.920050650575m
  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(1.22999553)-sin(1.22986733))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.334241940046108-0.334362764171974)×R²
    abs(-1.75985946--1.76024295)×0.000120824125866004×R²
    0.000383490000000153×0.000120824125866004×6371000²
    0.000383490000000153×0.000120824125866004×40589641000000     		ar = 667108.864895464m²