Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7163 / 11332
↖ ↑ ↗
← S 56.607885°
W 22.609863°		 ← 1 344.70 m → S 56.607885°
W 22.587890°		 →
↑
1 344.47 m
↓
↑
1 344.47 m
↓
S 56.619976°
W 22.609863°		 ← 1 344.27 m →
1 807 618 m²		 S 56.619976°
W 22.587890°
↙ ↓ ↘

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 7163 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11332 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.437225341796875 y=0.691680908203125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.437225341796875 × 214)
    floor (0.437225341796875 × 16384)
    floor (7163.5)     		tx = 7163
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.691680908203125 × 214)
    floor (0.691680908203125 × 16384)
    floor (11332.5)     		ty = 11332
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7163 / 11332 ti = "14/7163/11332"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7163/11332.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7163 ÷ 214
    7163 ÷ 16384     		x = 0.43719482421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11332 ÷ 214
    11332 ÷ 16384     		y = 0.691650390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43719482421875 × 2 - 1) × π
    -0.1256103515625 × 3.1415926535     		Λ = -0.39461656
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.691650390625 × 2 - 1) × π
    -0.38330078125 × 3.1415926535     		Φ = -1.20417491845581
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.39461656} λ = -0.39461656}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.20417491845581))-π/2
    2×atan(0.299939371888143)-π/2
    2×0.291401171428793-π/2
    0.582802342857586-1.57079632675     		φ = -0.98799398
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.39461656} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.609863°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.98799398 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -56.607885°
  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 7163 KachelY 11332 -0.39461656 -0.98799398 -22.609863 -56.607885
    Oben rechts KachelX + 1 7164 KachelY 11332 -0.39423306 -0.98799398 -22.587890 -56.607885
    Unten links KachelX 7163 KachelY + 1 11333 -0.39461656 -0.98820501 -22.609863 -56.619976
    Unten rechts KachelX + 1 7164 KachelY + 1 11333 -0.39423306 -0.98820501 -22.587890 -56.619976
  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(-0.98799398--0.98820501) × R
    0.000211030000000001 × 6371000     		dl = 1344.47213000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.98799398--0.98820501) × R
    0.000211030000000001 × 6371000     		dr = 1344.47213000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.39461656--0.39423306) × cos(-0.98799398) × R
    0.000383499999999981 × 0.550365840294863 × 6371000     		do = 1344.69702472681m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.39461656--0.39423306) × cos(-0.98820501) × R
    0.000383499999999981 × 0.550189634110927 × 6371000     		du = 1344.26650394603m
  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(-0.98799398)-sin(-0.98820501))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.550365840294863-0.550189634110927)×R²
    abs(-0.39423306--0.39461656)×0.00017620618393599×R²
    0.000383499999999981×0.00017620618393599×6371000²
    0.000383499999999981×0.00017620618393599×40589641000000     		ar = 1807618.26815166m²