Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7324 / 11174
↖ ↑ ↗
← S 54.648413°
W 19.072266°		 ← 1 413.63 m → S 54.648413°
W 19.050293°		 →
↑
1 413.41 m
↓
↑
1 413.41 m
↓
S 54.661124°
W 19.072266°		 ← 1 413.18 m →
1 997 714 m²		 S 54.661124°
W 19.050293°
↙ ↓ ↘

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 7324 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11174 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447052001953125 y=0.682037353515625 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447052001953125 × 214)
    floor (0.447052001953125 × 16384)
    floor (7324.5)     		tx = 7324
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.682037353515625 × 214)
    floor (0.682037353515625 × 16384)
    floor (11174.5)     		ty = 11174
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7324 / 11174 ti = "14/7324/11174"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7324/11174.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7324 ÷ 214
    7324 ÷ 16384     		x = 0.447021484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11174 ÷ 214
    11174 ÷ 16384     		y = 0.6820068359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.447021484375 × 2 - 1) × π
    -0.10595703125 × 3.1415926535     		Λ = -0.33287383
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6820068359375 × 2 - 1) × π
    -0.364013671875 × 3.1415926535     		Φ = -1.14358267733606
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33287383} λ = -0.33287383}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.14358267733606))-π/2
    2×atan(0.318675263537034)-π/2
    2×0.308500798830175-π/2
    0.617001597660349-1.57079632675     		φ = -0.95379473
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33287383} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.072266°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.95379473 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -54.648413°
  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 7324 KachelY 11174 -0.33287383 -0.95379473 -19.072266 -54.648413
    Oben rechts KachelX + 1 7325 KachelY 11174 -0.33249034 -0.95379473 -19.050293 -54.648413
    Unten links KachelX 7324 KachelY + 1 11175 -0.33287383 -0.95401658 -19.072266 -54.661124
    Unten rechts KachelX + 1 7325 KachelY + 1 11175 -0.33249034 -0.95401658 -19.050293 -54.661124
  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(-0.95379473--0.95401658) × R
    0.000221849999999968 × 6371000     		dl = 1413.4063499998m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.95379473--0.95401658) × R
    0.000221849999999968 × 6371000     		dr = 1413.4063499998m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33287383--0.33249034) × cos(-0.95379473) × R
    0.000383489999999986 × 0.578592216547265 × 6371000     		do = 1413.62506084711m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33287383--0.33249034) × cos(-0.95401658) × R
    0.000383489999999986 × 0.578411257684839 × 6371000     		du = 1413.18293947805m
  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(-0.95379473)-sin(-0.95401658))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.578592216547265-0.578411257684839)×R²
    abs(-0.33249034--0.33287383)×0.000180958862425973×R²
    0.000383489999999986×0.000180958862425973×6371000²
    0.000383489999999986×0.000180958862425973×40589641000000     		ar = 1997714.19713745m²