Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 3607 / 4629
↖ ↑ ↗
← N 61.386198°
W100.744629°		 ← 1 170.09 m → N 61.386198°
W100.722656°		 →
↑
1 170.29 m
↓
↑
1 170.29 m
↓
N 61.375673°
W100.744629°		 ← 1 170.49 m →
1 369 579 m²		 N 61.375673°
W100.722656°
↙ ↓ ↘

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 3607 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4629 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.220184326171875 y=0.282562255859375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.220184326171875 × 214)
    floor (0.220184326171875 × 16384)
    floor (3607.5)     		tx = 3607
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.282562255859375 × 214)
    floor (0.282562255859375 × 16384)
    floor (4629.5)     		ty = 4629
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 3607 / 4629 ti = "14/3607/4629"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/3607/4629.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3607 ÷ 214
    3607 ÷ 16384     		x = 0.22015380859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4629 ÷ 214
    4629 ÷ 16384     		y = 0.28253173828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.22015380859375 × 2 - 1) × π
    -0.5596923828125 × 3.1415926535     		Λ = -1.75832548
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.28253173828125 × 2 - 1) × π
    0.4349365234375 × 3.1415926535     		Φ = 1.36639338677008
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.75832548} λ = -1.75832548}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.36639338677008))-π/2
    2×atan(3.92118297169523)-π/2
    2×1.32109379740673-π/2
    2.64218759481346-1.57079632675     		φ = 1.07139127
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.75832548} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -100.744629°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.07139127 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 61.386198°
  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 3607 KachelY 4629 -1.75832548 1.07139127 -100.744629 61.386198
    Oben rechts KachelX + 1 3608 KachelY 4629 -1.75794198 1.07139127 -100.722656 61.386198
    Unten links KachelX 3607 KachelY + 1 4630 -1.75832548 1.07120758 -100.744629 61.375673
    Unten rechts KachelX + 1 3608 KachelY + 1 4630 -1.75794198 1.07120758 -100.722656 61.375673
  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(1.07139127-1.07120758) × R
    0.000183689999999848 × 6371000     		dl = 1170.28898999903m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.07139127-1.07120758) × R
    0.000183689999999848 × 6371000     		dr = 1170.28898999903m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.75832548--1.75794198) × cos(1.07139127) × R
    0.000383500000000092 × 0.47890334200478 × 6371000     		do = 1170.09423909871m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.75832548--1.75794198) × cos(1.07120758) × R
    0.000383500000000092 × 0.479064589430628 × 6371000     		du = 1170.48821146746m
  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(1.07139127)-sin(1.07120758))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.47890334200478-0.479064589430628)×R²
    abs(-1.75794198--1.75832548)×0.000161247425848221×R²
    0.000383500000000092×0.000161247425848221×6371000²
    0.000383500000000092×0.000161247425848221×40589641000000     		ar = 1369578.93989203m²