Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 5696 / 10816
↖ ↑ ↗
← S 49.837983°
W 54.843750°		 ← 1 575.75 m → S 49.837983°
W 54.821778°		 →
↑
1 575.55 m
↓
↑
1 575.55 m
↓
S 49.852152°
W 54.843750°		 ← 1 575.29 m →
2 482 313 m²		 S 49.852152°
W 54.821778°
↙ ↓ ↘

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 5696 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10816 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.347686767578125 y=0.660186767578125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.347686767578125 × 214)
    floor (0.347686767578125 × 16384)
    floor (5696.5)     		tx = 5696
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.660186767578125 × 214)
    floor (0.660186767578125 × 16384)
    floor (10816.5)     		ty = 10816
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 5696 / 10816 ti = "14/5696/10816"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/5696/10816.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 5696 ÷ 214
    5696 ÷ 16384     		x = 0.34765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10816 ÷ 214
    10816 ÷ 16384     		y = 0.66015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.34765625 × 2 - 1) × π
    -0.3046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.95720401
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.66015625 × 2 - 1) × π
    -0.3203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.00629139682422
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.95720401} λ = -0.95720401}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.00629139682422))-π/2
    2×atan(0.365572231021132)-π/2
    2×0.350479720227978-π/2
    0.700959440455956-1.57079632675     		φ = -0.86983689
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.95720401} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -54.843750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.86983689 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.837983°
  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 5696 KachelY 10816 -0.95720401 -0.86983689 -54.843750 -49.837983
    Oben rechts KachelX + 1 5697 KachelY 10816 -0.95682052 -0.86983689 -54.821778 -49.837983
    Unten links KachelX 5696 KachelY + 1 10817 -0.95720401 -0.87008419 -54.843750 -49.852152
    Unten rechts KachelX + 1 5697 KachelY + 1 10817 -0.95682052 -0.87008419 -54.821778 -49.852152
  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(-0.86983689--0.87008419) × R
    0.000247300000000061 × 6371000     		dl = 1575.54830000039m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.86983689--0.87008419) × R
    0.000247300000000061 × 6371000     		dr = 1575.54830000039m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.95720401--0.95682052) × cos(-0.86983689) × R
    0.000383490000000042 × 0.644951208354603 × 6371000     		do = 1575.75433108051m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.95720401--0.95682052) × cos(-0.87008419) × R
    0.000383490000000042 × 0.644762196101618 × 6371000     		du = 1575.29253354853m
  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(-0.86983689)-sin(-0.87008419))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.644951208354603-0.644762196101618)×R²
    abs(-0.95682052--0.95720401)×0.000189012252984844×R²
    0.000383490000000042×0.000189012252984844×6371000²
    0.000383490000000042×0.000189012252984844×40589641000000     		ar = 2482313.27804488m²