Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7306 / 10948
↖ ↑ ↗
← S 51.672555°
W 19.467773°		 ← 1 515.17 m → S 51.672555°
W 19.445801°		 →
↑
1 514.96 m
↓
↑
1 514.96 m
↓
S 51.686179°
W 19.467773°		 ← 1 514.72 m →
2 295 079 m²		 S 51.686179°
W 19.445801°
↙ ↓ ↘

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 7306 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10948 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.445953369140625 y=0.668243408203125 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.445953369140625 × 214)
    floor (0.445953369140625 × 16384)
    floor (7306.5)     		tx = 7306
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.668243408203125 × 214)
    floor (0.668243408203125 × 16384)
    floor (10948.5)     		ty = 10948
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7306 / 10948 ti = "14/7306/10948"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7306/10948.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7306 ÷ 214
    7306 ÷ 16384     		x = 0.4459228515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10948 ÷ 214
    10948 ÷ 16384     		y = 0.668212890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4459228515625 × 2 - 1) × π
    -0.108154296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.33977674
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.668212890625 × 2 - 1) × π
    -0.33642578125 × 3.1415926535     		Φ = -1.056912762823
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33977674} λ = -0.33977674}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.056912762823))-π/2
    2×atan(0.347527054329208)-π/2
    2×0.33447005327788-π/2
    0.66894010655576-1.57079632675     		φ = -0.90185622
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33977674} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.467773°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.90185622 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -51.672555°
  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 7306 KachelY 10948 -0.33977674 -0.90185622 -19.467773 -51.672555
    Oben rechts KachelX + 1 7307 KachelY 10948 -0.33939325 -0.90185622 -19.445801 -51.672555
    Unten links KachelX 7306 KachelY + 1 10949 -0.33977674 -0.90209401 -19.467773 -51.686179
    Unten rechts KachelX + 1 7307 KachelY + 1 10949 -0.33939325 -0.90209401 -19.445801 -51.686179
  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(-0.90185622--0.90209401) × R
    0.000237790000000015 × 6371000     		dl = 1514.9600900001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.90185622--0.90209401) × R
    0.000237790000000015 × 6371000     		dr = 1514.9600900001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33977674--0.33939325) × cos(-0.90185622) × R
    0.000383490000000042 × 0.620154871134822 × 6371000     		do = 1515.17155324731m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33977674--0.33939325) × cos(-0.90209401) × R
    0.000383490000000042 × 0.619968312245982 × 6371000     		du = 1514.71574981089m
  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(-0.90185622)-sin(-0.90209401))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.620154871134822-0.619968312245982)×R²
    abs(-0.33939325--0.33977674)×0.000186558888840671×R²
    0.000383490000000042×0.000186558888840671×6371000²
    0.000383490000000042×0.000186558888840671×40589641000000     		ar = 2295079.18147906m²