Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 15368 / 11272
↖ ↑ ↗
← S 55.875311°
E157.675781°		 ← 1 370.67 m → S 55.875311°
E157.697754°		 →
↑
1 370.47 m
↓
↑
1 370.47 m
↓
S 55.887635°
E157.675781°		 ← 1 370.23 m →
1 878 157 m²		 S 55.887635°
E157.697754°
↙ ↓ ↘

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 15368 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11272 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.938018798828125 y=0.688018798828125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.938018798828125 × 214)
    floor (0.938018798828125 × 16384)
    floor (15368.5)     		tx = 15368
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.688018798828125 × 214)
    floor (0.688018798828125 × 16384)
    floor (11272.5)     		ty = 11272
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 15368 / 11272 ti = "14/15368/11272"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/15368/11272.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 15368 ÷ 214
    15368 ÷ 16384     		x = 0.93798828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11272 ÷ 214
    11272 ÷ 16384     		y = 0.68798828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.93798828125 × 2 - 1) × π
    0.8759765625 × 3.1415926535     		Λ = 2.75196153
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.68798828125 × 2 - 1) × π
    -0.3759765625 × 3.1415926535     		Φ = -1.18116520663818
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.75196153} λ = 2.75196153}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.18116520663818))-π/2
    2×atan(0.306920903891316)-π/2
    2×0.297794091077831-π/2
    0.595588182155663-1.57079632675     		φ = -0.97520814
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.75196153} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 157.675781°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.97520814 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -55.875311°
  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 15368 KachelY 11272 2.75196153 -0.97520814 157.675781 -55.875311
    Oben rechts KachelX + 1 15369 KachelY 11272 2.75234503 -0.97520814 157.697754 -55.875311
    Unten links KachelX 15368 KachelY + 1 11273 2.75196153 -0.97542325 157.675781 -55.887635
    Unten rechts KachelX + 1 15369 KachelY + 1 11273 2.75234503 -0.97542325 157.697754 -55.887635
  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(-0.97520814--0.97542325) × R
    0.000215109999999963 × 6371000     		dl = 1370.46580999976m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.97520814--0.97542325) × R
    0.000215109999999963 × 6371000     		dr = 1370.46580999976m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.75196153-2.75234503) × cos(-0.97520814) × R
    0.00038349999999987 × 0.560995763524048 × 6371000     		do = 1370.66888760893m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.75196153-2.75234503) × cos(-0.97542325) × R
    0.00038349999999987 × 0.560817678471655 × 6371000     		du = 1370.23377622924m
  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(-0.97520814)-sin(-0.97542325))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.560995763524048-0.560817678471655)×R²
    abs(2.75234503-2.75196153)×0.000178085052393584×R²
    0.00038349999999987×0.000178085052393584×6371000²
    0.00038349999999987×0.000178085052393584×40589641000000     		ar = 1878156.70190447m²