Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 4532 / 12924
↖ ↑ ↗
← S 71.497037°
W 80.419922°		 ← 775.36 m → S 71.497037°
W 80.397949°		 →
↑
775.22 m
↓
↑
775.22 m
↓
S 71.504009°
W 80.419922°		 ← 775.08 m →
600 970 m²		 S 71.504009°
W 80.397949°
↙ ↓ ↘

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 4532 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12924 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.276641845703125 y=0.788848876953125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.276641845703125 × 214)
    floor (0.276641845703125 × 16384)
    floor (4532.5)     		tx = 4532
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.788848876953125 × 214)
    floor (0.788848876953125 × 16384)
    floor (12924.5)     		ty = 12924
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 4532 / 12924 ti = "14/4532/12924"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/4532/12924.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 4532 ÷ 214
    4532 ÷ 16384     		x = 0.276611328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12924 ÷ 214
    12924 ÷ 16384     		y = 0.788818359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.276611328125 × 2 - 1) × π
    -0.44677734375 × 3.1415926535     		Λ = -1.40359242
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.788818359375 × 2 - 1) × π
    -0.57763671875 × 3.1415926535     		Φ = -1.81469927201685
    Länge (λ) Λ (unverändert) -1.40359242} λ = -1.40359242}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.81469927201685))-π/2
    2×atan(0.162886885670018)-π/2
    2×0.161468813734912-π/2
    0.322937627469824-1.57079632675     		φ = -1.24785870
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -1.40359242} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -80.419922°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.24785870 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -71.497037°
  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 4532 KachelY 12924 -1.40359242 -1.24785870 -80.419922 -71.497037
    Oben rechts KachelX + 1 4533 KachelY 12924 -1.40320893 -1.24785870 -80.397949 -71.497037
    Unten links KachelX 4532 KachelY + 1 12925 -1.40359242 -1.24798038 -80.419922 -71.504009
    Unten rechts KachelX + 1 4533 KachelY + 1 12925 -1.40320893 -1.24798038 -80.397949 -71.504009
  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(-1.24785870--1.24798038) × R
    0.000121679999999902 × 6371000     		dl = 775.223279999375m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.24785870--1.24798038) × R
    0.000121679999999902 × 6371000     		dr = 775.223279999375m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-1.40359242--1.40320893) × cos(-1.24785870) × R
    0.000383490000000153 × 0.317353698705443 × 6371000     		do = 775.363250338652m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-1.40359242--1.40320893) × cos(-1.24798038) × R
    0.000383490000000153 × 0.317238306330848 × 6371000     		du = 775.081321982387m
  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(-1.24785870)-sin(-1.24798038))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.317353698705443-0.317238306330848)×R²
    abs(-1.40320893--1.40359242)×0.000115392374595513×R²
    0.000383490000000153×0.000115392374595513×6371000²
    0.000383490000000153×0.000115392374595513×40589641000000     		ar = 600970.364147996m²