Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7051 / 2069
↖ ↑ ↗
← N 79.084302°
W 25.070801°		 ← 462.67 m → N 79.084302°
W 25.048828°		 →
↑
462.73 m
↓
↑
462.73 m
↓
N 79.080140°
W 25.070801°		 ← 462.84 m →
214 130 m²		 N 79.080140°
W 25.048828°
↙ ↓ ↘

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 7051 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2069 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.430389404296875 y=0.126312255859375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.430389404296875 × 214)
    floor (0.430389404296875 × 16384)
    floor (7051.5)     		tx = 7051
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.126312255859375 × 214)
    floor (0.126312255859375 × 16384)
    floor (2069.5)     		ty = 2069
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7051 / 2069 ti = "14/7051/2069"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7051/2069.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7051 ÷ 214
    7051 ÷ 16384     		x = 0.43035888671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2069 ÷ 214
    2069 ÷ 16384     		y = 0.12628173828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43035888671875 × 2 - 1) × π
    -0.1392822265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.43756802
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.12628173828125 × 2 - 1) × π
    0.7474365234375 × 3.1415926535     		Φ = 2.34814109098883
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.43756802} λ = -0.43756802}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.34814109098883))-π/2
    2×atan(10.4660961101255)-π/2
    2×1.47553888807691-π/2
    2.95107777615382-1.57079632675     		φ = 1.38028145
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.43756802} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -25.070801°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38028145 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.084302°
  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 7051 KachelY 2069 -0.43756802 1.38028145 -25.070801 79.084302
    Oben rechts KachelX + 1 7052 KachelY 2069 -0.43718452 1.38028145 -25.048828 79.084302
    Unten links KachelX 7051 KachelY + 1 2070 -0.43756802 1.38020882 -25.070801 79.080140
    Unten rechts KachelX + 1 7052 KachelY + 1 2070 -0.43718452 1.38020882 -25.048828 79.080140
  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(1.38028145-1.38020882) × R
    7.2630000000018e-05 × 6371000     		dl = 462.725730000114m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38028145-1.38020882) × R
    7.2630000000018e-05 × 6371000     		dr = 462.725730000114m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.43756802--0.43718452) × cos(1.38028145) × R
    0.000383499999999981 × 0.189364481114245 × 6371000     		do = 462.670165370069m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.43756802--0.43718452) × cos(1.38020882) × R
    0.000383499999999981 × 0.189435796510393 × 6371000     		du = 462.844408744195m
  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(1.38028145)-sin(1.38020882))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.189364481114245-0.189435796510393)×R²
    abs(-0.43718452--0.43756802)×7.13153961474089e-05×R²
    0.000383499999999981×7.13153961474089e-05×6371000²
    0.000383499999999981×7.13153961474089e-05×40589641000000     		ar = 214129.703560418m²