Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 5696 / 11840
↖ ↑ ↗
← S 62.267923°
W 54.843750°		 ← 1 136.92 m → S 62.267923°
W 54.821778°		 →
↑
1 136.71 m
↓
↑
1 136.71 m
↓
S 62.278145°
W 54.843750°		 ← 1 136.53 m →
1 292 133 m²		 S 62.278145°
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 11840 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.347686767578125 y=0.722686767578125 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 (0.722686767578125 × 214)
    floor (0.722686767578125 × 16384)
    floor (11840.5)     		ty = 11840
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 5696 / 11840 ti = "14/5696/11840"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/5696/11840.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 11840 ÷ 214
    11840 ÷ 16384     		y = 0.72265625
    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 -(0.72265625 × 2 - 1) × π
    -0.4453125 × 3.1415926535     		Φ = -1.39899047851172
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.95720401} λ = -0.95720401}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.39899047851172))-π/2
    2×atan(0.246846034575576)-π/2
    2×0.242008029276541-π/2
    0.484016058553082-1.57079632675     		φ = -1.08678027
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.95720401} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -54.843750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.08678027 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -62.267923°
  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 11840 -0.95720401 -1.08678027 -54.843750 -62.267923
    Oben rechts KachelX + 1 5697 KachelY 11840 -0.95682052 -1.08678027 -54.821778 -62.267923
    Unten links KachelX 5696 KachelY + 1 11841 -0.95720401 -1.08695869 -54.843750 -62.278145
    Unten rechts KachelX + 1 5697 KachelY + 1 11841 -0.95682052 -1.08695869 -54.821778 -62.278145
  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(-1.08678027--1.08695869) × R
    0.000178419999999901 × 6371000     		dl = 1136.71381999937m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.08678027--1.08695869) × R
    0.000178419999999901 × 6371000     		dr = 1136.71381999937m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.95720401--0.95682052) × cos(-1.08678027) × R
    0.000383490000000042 × 0.46533766400578 × 6371000     		do = 1136.9198630431m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.95720401--0.95682052) × cos(-1.08695869) × R
    0.000383490000000042 × 0.465179731126633 × 6371000     		du = 1136.53399909694m
  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(-1.08678027)-sin(-1.08695869))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.46533766400578-0.465179731126633)×R²
    abs(-0.95682052--0.95720401)×0.000157932879146894×R²
    0.000383490000000042×0.000157932879146894×6371000²
    0.000383490000000042×0.000157932879146894×40589641000000     		ar = 1292133.2155405m²