Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7474 / 3793
↖ ↑ ↗
← N 69.029279°
W 15.776367°		 ← 874.40 m → N 69.029279°
W 15.754395°		 →
↑
874.55 m
↓
↑
874.55 m
↓
N 69.021414°
W 15.776367°		 ← 874.72 m →
764 845 m²		 N 69.021414°
W 15.754395°
↙ ↓ ↘

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 7474 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 3793 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.456207275390625 y=0.231536865234375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.456207275390625 × 214)
    floor (0.456207275390625 × 16384)
    floor (7474.5)     		tx = 7474
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.231536865234375 × 214)
    floor (0.231536865234375 × 16384)
    floor (3793.5)     		ty = 3793
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7474 / 3793 ti = "14/7474/3793"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7474/3793.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7474 ÷ 214
    7474 ÷ 16384     		x = 0.4561767578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 3793 ÷ 214
    3793 ÷ 16384     		y = 0.23150634765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4561767578125 × 2 - 1) × π
    -0.087646484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.27534955
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.23150634765625 × 2 - 1) × π
    0.5369873046875 × 3.1415926535     		Φ = 1.68699537142902
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.27534955} λ = -0.27534955}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.68699537142902))-π/2
    2×atan(5.40322161705693)-π/2
    2×1.38779226549527-π/2
    2.77558453099054-1.57079632675     		φ = 1.20478820
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.27534955} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -15.776367°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.20478820 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.029279°
  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 7474 KachelY 3793 -0.27534955 1.20478820 -15.776367 69.029279
    Oben rechts KachelX + 1 7475 KachelY 3793 -0.27496606 1.20478820 -15.754395 69.029279
    Unten links KachelX 7474 KachelY + 1 3794 -0.27534955 1.20465093 -15.776367 69.021414
    Unten rechts KachelX + 1 7475 KachelY + 1 3794 -0.27496606 1.20465093 -15.754395 69.021414
  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(1.20478820-1.20465093) × R
    0.000137270000000189 × 6371000     		dl = 874.547170001205m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.20478820-1.20465093) × R
    0.000137270000000189 × 6371000     		dr = 874.547170001205m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.27534955--0.27496606) × cos(1.20478820) × R
    0.000383489999999986 × 0.357890828123504 × 6371000     		do = 874.404164476662m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.27534955--0.27496606) × cos(1.20465093) × R
    0.000383489999999986 × 0.358019002458138 × 6371000     		du = 874.717321906737m
  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(1.20478820)-sin(1.20465093))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.357890828123504-0.358019002458138)×R²
    abs(-0.27496606--0.27534955)×0.000128174334633413×R²
    0.000383489999999986×0.000128174334633413×6371000²
    0.000383489999999986×0.000128174334633413×40589641000000     		ar = 764844.624153944m²