Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7330 / 10919
↖ ↑ ↗
← S 51.275663°
W 18.940430°		 ← 1 528.45 m → S 51.275663°
W 18.918457°		 →
↑
1 528.15 m
↓
↑
1 528.15 m
↓
S 51.289406°
W 18.940430°		 ← 1 527.99 m →
2 335 351 m²		 S 51.289406°
W 18.918457°
↙ ↓ ↘

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 7330 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10919 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.447418212890625 y=0.666473388671875 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.447418212890625 × 214)
    floor (0.447418212890625 × 16384)
    floor (7330.5)     		tx = 7330
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.666473388671875 × 214)
    floor (0.666473388671875 × 16384)
    floor (10919.5)     		ty = 10919
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7330 / 10919 ti = "14/7330/10919"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7330/10919.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7330 ÷ 214
    7330 ÷ 16384     		x = 0.4473876953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10919 ÷ 214
    10919 ÷ 16384     		y = 0.66644287109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4473876953125 × 2 - 1) × π
    -0.105224609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.33057286
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.66644287109375 × 2 - 1) × π
    -0.3328857421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.04579140211114
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33057286} λ = -0.33057286}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.04579140211114))-π/2
    2×atan(0.351413599836026)-π/2
    2×0.33793359559818-π/2
    0.675867191196359-1.57079632675     		φ = -0.89492914
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33057286} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.940430°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.89492914 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -51.275663°
  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 7330 KachelY 10919 -0.33057286 -0.89492914 -18.940430 -51.275663
    Oben rechts KachelX + 1 7331 KachelY 10919 -0.33018936 -0.89492914 -18.918457 -51.275663
    Unten links KachelX 7330 KachelY + 1 10920 -0.33057286 -0.89516900 -18.940430 -51.289406
    Unten rechts KachelX + 1 7331 KachelY + 1 10920 -0.33018936 -0.89516900 -18.918457 -51.289406
  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(-0.89492914--0.89516900) × R
    0.000239859999999981 × 6371000     		dl = 1528.14805999988m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.89492914--0.89516900) × R
    0.000239859999999981 × 6371000     		dr = 1528.14805999988m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33057286--0.33018936) × cos(-0.89492914) × R
    0.000383500000000037 × 0.625574100436133 × 6371000     		do = 1528.45174975259m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33057286--0.33018936) × cos(-0.89516900) × R
    0.000383500000000037 × 0.625386952124284 × 6371000     		du = 1527.99449430594m
  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(-0.89492914)-sin(-0.89516900))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.625574100436133-0.625386952124284)×R²
    abs(-0.33018936--0.33057286)×0.000187148311848406×R²
    0.000383500000000037×0.000187148311848406×6371000²
    0.000383500000000037×0.000187148311848406×40589641000000     		ar = 2335351.21037198m²