Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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14 / 7680 / 6649
↖ ↑ ↗
← N 32.082575°
W 11.250000°		 ← 2 070.10 m → N 32.082575°
W 11.228028°		 →
↑
2 070.32 m
↓
↑
2 070.32 m
↓
N 32.063956°
W 11.250000°		 ← 2 070.52 m →
4 286 197 m²		 N 32.063956°
W 11.228028°
↙ ↓ ↘

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 7680 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 6649 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.468780517578125 y=0.405853271484375 und der Vergrößerungsstufe zoom=14 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.468780517578125 × 214)
    floor (0.468780517578125 × 16384)
    floor (7680.5)     		tx = 7680
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.405853271484375 × 214)
    floor (0.405853271484375 × 16384)
    floor (6649.5)     		ty = 6649
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 14 / 7680 / 6649 ti = "14/7680/6649"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/14/7680/6649.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 7680 ÷ 214
    7680 ÷ 16384     		x = 0.46875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 6649 ÷ 214
    6649 ÷ 16384     		y = 0.40582275390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46875 × 2 - 1) × π
    -0.0625 × 3.1415926535     		Λ = -0.19634954
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.40582275390625 × 2 - 1) × π
    0.1883544921875 × 3.1415926535     		Φ = 0.591733088909973
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.19634954} λ = -0.19634954}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.591733088909973))-π/2
    2×atan(1.80711759850734)-π/2
    2×1.06537144268061-π/2
    2.13074288536121-1.57079632675     		φ = 0.55994656
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.19634954} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -11.250000°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.55994656 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 32.082575°
  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 7680 KachelY 6649 -0.19634954 0.55994656 -11.250000 32.082575
    Oben rechts KachelX + 1 7681 KachelY 6649 -0.19596605 0.55994656 -11.228028 32.082575
    Unten links KachelX 7680 KachelY + 1 6650 -0.19634954 0.55962160 -11.250000 32.063956
    Unten rechts KachelX + 1 7681 KachelY + 1 6650 -0.19596605 0.55962160 -11.228028 32.063956
  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(0.55994656-0.55962160) × R
    0.00032495999999993 × 6371000     		dl = 2070.32015999955m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.55994656-0.55962160) × R
    0.00032495999999993 × 6371000     		dr = 2070.32015999955m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.19634954--0.19596605) × cos(0.55994656) × R
    0.000383489999999986 × 0.84728349639401 × 6371000     		do = 2070.09556971268m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.19634954--0.19596605) × cos(0.55962160) × R
    0.000383489999999986 × 0.847456051208141 × 6371000     		du = 2070.51715818665m
  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(0.55994656)-sin(0.55962160))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.84728349639401-0.847456051208141)×R²
    abs(-0.19596605--0.19634954)×0.000172554814131254×R²
    0.000383489999999986×0.000172554814131254×6371000²
    0.000383489999999986×0.000172554814131254×40589641000000     		ar = 4286197.04037921m²