Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 8959 / 4865
↖ ↑ ↗
← N 58.802362°
E 16.853028°		 ← 1 265.57 m → N 58.802362°
E 16.875000°		 →
↑
1 265.79 m
↓
↑
1 265.79 m
↓
N 58.790978°
E 16.853028°		 ← 1 265.98 m →
1 602 203 m²		 N 58.790978°
E 16.875000°
↙ ↓ ↘

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 8959 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 4865 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.546844482421875 y=0.296966552734375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.546844482421875 × 214)
    floor (0.546844482421875 × 16384)
    floor (8959.5)     		tx = 8959
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.296966552734375 × 214)
    floor (0.296966552734375 × 16384)
    floor (4865.5)     		ty = 4865
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 8959 / 4865 ti = "14/8959/4865"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/8959/4865.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 8959 ÷ 214
    8959 ÷ 16384     		x = 0.54681396484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 4865 ÷ 214
    4865 ÷ 16384     		y = 0.29693603515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.54681396484375 × 2 - 1) × π
    0.0936279296875 × 3.1415926535     		Λ = 0.29414082
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.29693603515625 × 2 - 1) × π
    0.4061279296875 × 3.1415926535     		Φ = 1.27588852028741
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.29414082} λ = 0.29414082}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.27588852028741))-π/2
    2×atan(3.58188257196119)-π/2
    2×1.29854557518238-π/2
    2.59709115036477-1.57079632675     		φ = 1.02629482
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.29414082} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 16.853028°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.02629482 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.802362°
  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 8959 KachelY 4865 0.29414082 1.02629482 16.853028 58.802362
    Oben rechts KachelX + 1 8960 KachelY 4865 0.29452431 1.02629482 16.875000 58.802362
    Unten links KachelX 8959 KachelY + 1 4866 0.29414082 1.02609614 16.853028 58.790978
    Unten rechts KachelX + 1 8960 KachelY + 1 4866 0.29452431 1.02609614 16.875000 58.790978
  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(1.02629482-1.02609614) × R
    0.000198680000000007 × 6371000     		dl = 1265.79028000004m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.02629482-1.02609614) × R
    0.000198680000000007 × 6371000     		dr = 1265.79028000004m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.29414082-0.29452431) × cos(1.02629482) × R
    0.000383489999999986 × 0.517991750965945 × 6371000     		do = 1265.56510705795m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.29414082-0.29452431) × cos(1.02609614) × R
    0.000383489999999986 × 0.518161688754766 × 6371000     		du = 1265.98030157698m
  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(1.02629482)-sin(1.02609614))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.517991750965945-0.518161688754766)×R²
    abs(0.29452431-0.29414082)×0.000169937788820684×R²
    0.000383489999999986×0.000169937788820684×6371000²
    0.000383489999999986×0.000169937788820684×40589641000000     		ar = 1602202.79108426m²