Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 12319 / 12319
↖ ↑ ↗
← S 66.783249°
E 90.681152°		 ← 963.14 m → S 66.783249°
E 90.703125°		 →
↑
962.98 m
↓
↑
962.98 m
↓
S 66.791909°
E 90.681152°		 ← 962.80 m →
927 319 m²		 S 66.791909°
E 90.703125°
↙ ↓ ↘

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 12319 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12319 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.751922607421875 y=0.751922607421875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.751922607421875 × 214)
    floor (0.751922607421875 × 16384)
    floor (12319.5)     		tx = 12319
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.751922607421875 × 214)
    floor (0.751922607421875 × 16384)
    floor (12319.5)     		ty = 12319
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 12319 / 12319 ti = "14/12319/12319"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/12319/12319.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 12319 ÷ 214
    12319 ÷ 16384     		x = 0.75189208984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12319 ÷ 214
    12319 ÷ 16384     		y = 0.75189208984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.75189208984375 × 2 - 1) × π
    0.5037841796875 × 3.1415926535     		Λ = 1.58268468
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.75189208984375 × 2 - 1) × π
    -0.5037841796875 × 3.1415926535     		Φ = -1.58268467785577
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.58268468} λ = 1.58268468}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.58268467785577))-π/2
    2×atan(0.205422863038339)-π/2
    2×0.202604372022357-π/2
    0.405208744044713-1.57079632675     		φ = -1.16558758
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.58268468} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 90.681152°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16558758 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.783249°
  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 12319 KachelY 12319 1.58268468 -1.16558758 90.681152 -66.783249
    Oben rechts KachelX + 1 12320 KachelY 12319 1.58306817 -1.16558758 90.703125 -66.783249
    Unten links KachelX 12319 KachelY + 1 12320 1.58268468 -1.16573873 90.681152 -66.791909
    Unten rechts KachelX + 1 12320 KachelY + 1 12320 1.58306817 -1.16573873 90.703125 -66.791909
  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(-1.16558758--1.16573873) × R
    0.000151149999999989 × 6371000     		dl = 962.976649999929m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16558758--1.16573873) × R
    0.000151149999999989 × 6371000     		dr = 962.976649999929m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.58268468-1.58306817) × cos(-1.16558758) × R
    0.000383489999999931 × 0.394210611464249 × 6371000     		do = 963.141196304224m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.58268468-1.58306817) × cos(-1.16573873) × R
    0.000383489999999931 × 0.394071697069453 × 6371000     		du = 962.801798600313m
  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(-1.16558758)-sin(-1.16573873))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.394210611464249-0.394071697069453)×R²
    abs(1.58306817-1.58268468)×0.000138914394796685×R²
    0.000383489999999931×0.000138914394796685×6371000²
    0.000383489999999931×0.000138914394796685×40589641000000     		ar = 927319.068428418m²