Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 6181 / 10277
↖ ↑ ↗
← S 41.590797°
W 44.187012°		 ← 1 827.29 m → S 41.590797°
W 44.165039°		 →
↑
1 827.08 m
↓
↑
1 827.08 m
↓
S 41.607228°
W 44.187012°		 ← 1 826.83 m →
3 338 175 m²		 S 41.607228°
W 44.165039°
↙ ↓ ↘

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 6181 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10277 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.377288818359375 y=0.627288818359375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.377288818359375 × 214)
    floor (0.377288818359375 × 16384)
    floor (6181.5)     		tx = 6181
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.627288818359375 × 214)
    floor (0.627288818359375 × 16384)
    floor (10277.5)     		ty = 10277
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 6181 / 10277 ti = "14/6181/10277"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/6181/10277.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 6181 ÷ 214
    6181 ÷ 16384     		x = 0.37725830078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10277 ÷ 214
    10277 ÷ 16384     		y = 0.62725830078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.37725830078125 × 2 - 1) × π
    -0.2454833984375 × 3.1415926535     		Λ = -0.77120884
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.62725830078125 × 2 - 1) × π
    -0.2545166015625 × 3.1415926535     		Φ = -0.799587485662537
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.77120884} λ = -0.77120884}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.799587485662537))-π/2
    2×atan(0.449514356993138)-π/2
    2×0.422449991616486-π/2
    0.844899983232972-1.57079632675     		φ = -0.72589634
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.77120884} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -44.187012°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.72589634 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -41.590797°
  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 6181 KachelY 10277 -0.77120884 -0.72589634 -44.187012 -41.590797
    Oben rechts KachelX + 1 6182 KachelY 10277 -0.77082535 -0.72589634 -44.165039 -41.590797
    Unten links KachelX 6181 KachelY + 1 10278 -0.77120884 -0.72618312 -44.187012 -41.607228
    Unten rechts KachelX + 1 6182 KachelY + 1 10278 -0.77082535 -0.72618312 -44.165039 -41.607228
  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(-0.72589634--0.72618312) × R
    0.000286779999999931 × 6371000     		dl = 1827.07537999956m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.72589634--0.72618312) × R
    0.000286779999999931 × 6371000     		dr = 1827.07537999956m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.77120884--0.77082535) × cos(-0.72589634) × R
    0.000383490000000042 × 0.747904726541378 × 6371000     		do = 1827.291889397m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.77120884--0.77082535) × cos(-0.72618312) × R
    0.000383490000000042 × 0.747714329479723 × 6371000     		du = 1826.82670847999m
  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(-0.72589634)-sin(-0.72618312))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.747904726541378-0.747714329479723)×R²
    abs(-0.77082535--0.77120884)×0.000190397061655578×R²
    0.000383490000000042×0.000190397061655578×6371000²
    0.000383490000000042×0.000190397061655578×40589641000000     		ar = 3338175.08576893m²